]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
Merge remote-tracking branch 'signal/for-next'
[karo-tx-linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75
76 #include <asm/switch_to.h>
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79 #include <asm/mutex.h>
80 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
81 #include <asm/paravirt.h>
82 #endif
83
84 #include "sched.h"
85 #include "../workqueue_sched.h"
86 #include "../smpboot.h"
87
88 #define CREATE_TRACE_POINTS
89 #include <trace/events/sched.h>
90
91 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
92 {
93         unsigned long delta;
94         ktime_t soft, hard, now;
95
96         for (;;) {
97                 if (hrtimer_active(period_timer))
98                         break;
99
100                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
101                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
102
103                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
104                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
105                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
106                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
107                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
108         }
109 }
110
111 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
112 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
113
114 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
115
116 void update_rq_clock(struct rq *rq)
117 {
118         s64 delta;
119
120         if (rq->skip_clock_update > 0)
121                 return;
122
123         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
124         rq->clock += delta;
125         update_rq_clock_task(rq, delta);
126 }
127
128 /*
129  * Debugging: various feature bits
130  */
131
132 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
133         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
134
135 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
136 #include "features.h"
137         0;
138
139 #undef SCHED_FEAT
140
141 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
142 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
143         #name ,
144
145 static const char * const sched_feat_names[] = {
146 #include "features.h"
147 };
148
149 #undef SCHED_FEAT
150
151 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
152 {
153         int i;
154
155         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
156                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
157                         seq_puts(m, "NO_");
158                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
159         }
160         seq_puts(m, "\n");
161
162         return 0;
163 }
164
165 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
166
167 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
168 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
169
170 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
171         jump_label_key__##enabled ,
172
173 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
174 #include "features.h"
175 };
176
177 #undef SCHED_FEAT
178
179 static void sched_feat_disable(int i)
180 {
181         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
182                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
183 }
184
185 static void sched_feat_enable(int i)
186 {
187         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
188                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
189 }
190 #else
191 static void sched_feat_disable(int i) { };
192 static void sched_feat_enable(int i) { };
193 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
194
195 static ssize_t
196 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
197                 size_t cnt, loff_t *ppos)
198 {
199         char buf[64];
200         char *cmp;
201         int neg = 0;
202         int i;
203
204         if (cnt > 63)
205                 cnt = 63;
206
207         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
208                 return -EFAULT;
209
210         buf[cnt] = 0;
211         cmp = strstrip(buf);
212
213         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
214                 neg = 1;
215                 cmp += 3;
216         }
217
218         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
219                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
220                         if (neg) {
221                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
222                                 sched_feat_disable(i);
223                         } else {
224                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
225                                 sched_feat_enable(i);
226                         }
227                         break;
228                 }
229         }
230
231         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
232                 return -EINVAL;
233
234         *ppos += cnt;
235
236         return cnt;
237 }
238
239 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
240 {
241         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
242 }
243
244 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
245         .open           = sched_feat_open,
246         .write          = sched_feat_write,
247         .read           = seq_read,
248         .llseek         = seq_lseek,
249         .release        = single_release,
250 };
251
252 static __init int sched_init_debug(void)
253 {
254         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
255                         &sched_feat_fops);
256
257         return 0;
258 }
259 late_initcall(sched_init_debug);
260 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
261
262 /*
263  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
264  * Limited because this is done with IRQs disabled.
265  */
266 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
267
268 /*
269  * period over which we average the RT time consumption, measured
270  * in ms.
271  *
272  * default: 1s
273  */
274 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
275
276 /*
277  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
278  * default: 1s
279  */
280 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
281
282 __read_mostly int scheduler_running;
283
284 /*
285  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
286  * default: 0.95s
287  */
288 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
289
290
291
292 /*
293  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
294  */
295 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
296         __acquires(rq->lock)
297 {
298         struct rq *rq;
299
300         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
301
302         for (;;) {
303                 rq = task_rq(p);
304                 raw_spin_lock(&rq->lock);
305                 if (likely(rq == task_rq(p)))
306                         return rq;
307                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
308         }
309 }
310
311 /*
312  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
313  */
314 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
315         __acquires(p->pi_lock)
316         __acquires(rq->lock)
317 {
318         struct rq *rq;
319
320         for (;;) {
321                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
322                 rq = task_rq(p);
323                 raw_spin_lock(&rq->lock);
324                 if (likely(rq == task_rq(p)))
325                         return rq;
326                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
327                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
328         }
329 }
330
331 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
332         __releases(rq->lock)
333 {
334         raw_spin_unlock(&rq->lock);
335 }
336
337 static inline void
338 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
339         __releases(rq->lock)
340         __releases(p->pi_lock)
341 {
342         raw_spin_unlock(&rq->lock);
343         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
344 }
345
346 /*
347  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
348  */
349 static struct rq *this_rq_lock(void)
350         __acquires(rq->lock)
351 {
352         struct rq *rq;
353
354         local_irq_disable();
355         rq = this_rq();
356         raw_spin_lock(&rq->lock);
357
358         return rq;
359 }
360
361 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
362 /*
363  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
364  *
365  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
366  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
367  * reschedule event.
368  *
369  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
370  * rq->lock.
371  */
372
373 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
374 {
375         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
376                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
377 }
378
379 /*
380  * High-resolution timer tick.
381  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
382  */
383 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
384 {
385         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
386
387         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
388
389         raw_spin_lock(&rq->lock);
390         update_rq_clock(rq);
391         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
392         raw_spin_unlock(&rq->lock);
393
394         return HRTIMER_NORESTART;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398 /*
399  * called from hardirq (IPI) context
400  */
401 static void __hrtick_start(void *arg)
402 {
403         struct rq *rq = arg;
404
405         raw_spin_lock(&rq->lock);
406         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
407         rq->hrtick_csd_pending = 0;
408         raw_spin_unlock(&rq->lock);
409 }
410
411 /*
412  * Called to set the hrtick timer state.
413  *
414  * called with rq->lock held and irqs disabled
415  */
416 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
417 {
418         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
419         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
420
421         hrtimer_set_expires(timer, time);
422
423         if (rq == this_rq()) {
424                 hrtimer_restart(timer);
425         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
426                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
427                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
428         }
429 }
430
431 static int
432 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
433 {
434         int cpu = (int)(long)hcpu;
435
436         switch (action) {
437         case CPU_UP_CANCELED:
438         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
439         case CPU_DOWN_PREPARE:
440         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
441         case CPU_DEAD:
442         case CPU_DEAD_FROZEN:
443                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
444                 return NOTIFY_OK;
445         }
446
447         return NOTIFY_DONE;
448 }
449
450 static __init void init_hrtick(void)
451 {
452         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
453 }
454 #else
455 /*
456  * Called to set the hrtick timer state.
457  *
458  * called with rq->lock held and irqs disabled
459  */
460 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
461 {
462         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
463                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
464 }
465
466 static inline void init_hrtick(void)
467 {
468 }
469 #endif /* CONFIG_SMP */
470
471 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
472 {
473 #ifdef CONFIG_SMP
474         rq->hrtick_csd_pending = 0;
475
476         rq->hrtick_csd.flags = 0;
477         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
478         rq->hrtick_csd.info = rq;
479 #endif
480
481         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
482         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
483 }
484 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
485 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
486 {
487 }
488
489 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
490 {
491 }
492
493 static inline void init_hrtick(void)
494 {
495 }
496 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
497
498 /*
499  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
500  *
501  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
502  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
503  * the target CPU.
504  */
505 #ifdef CONFIG_SMP
506
507 #ifndef tsk_is_polling
508 #define tsk_is_polling(t) 0
509 #endif
510
511 void resched_task(struct task_struct *p)
512 {
513         int cpu;
514
515         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
516
517         if (test_tsk_need_resched(p))
518                 return;
519
520         set_tsk_need_resched(p);
521
522         cpu = task_cpu(p);
523         if (cpu == smp_processor_id())
524                 return;
525
526         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
527         smp_mb();
528         if (!tsk_is_polling(p))
529                 smp_send_reschedule(cpu);
530 }
531
532 void resched_cpu(int cpu)
533 {
534         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
535         unsigned long flags;
536
537         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
538                 return;
539         resched_task(cpu_curr(cpu));
540         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
541 }
542
543 #ifdef CONFIG_NO_HZ
544 /*
545  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
546  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
547  *
548  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
549  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
550  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
551  */
552 int get_nohz_timer_target(void)
553 {
554         int cpu = smp_processor_id();
555         int i;
556         struct sched_domain *sd;
557
558         rcu_read_lock();
559         for_each_domain(cpu, sd) {
560                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
561                         if (!idle_cpu(i)) {
562                                 cpu = i;
563                                 goto unlock;
564                         }
565                 }
566         }
567 unlock:
568         rcu_read_unlock();
569         return cpu;
570 }
571 /*
572  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
573  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
574  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
575  * idle system the next event might even be infinite time into the
576  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
577  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
578  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
579  * wheel for the next timer event.
580  */
581 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
582 {
583         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
584
585         if (cpu == smp_processor_id())
586                 return;
587
588         /*
589          * This is safe, as this function is called with the timer
590          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
591          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
592          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
593          * timer into account automatically.
594          */
595         if (rq->curr != rq->idle)
596                 return;
597
598         /*
599          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
600          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
601          * idle task through an additional NOOP schedule()
602          */
603         set_tsk_need_resched(rq->idle);
604
605         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
606         smp_mb();
607         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
608                 smp_send_reschedule(cpu);
609 }
610
611 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
612 {
613         int cpu = smp_processor_id();
614         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
615 }
616
617 #else /* CONFIG_NO_HZ */
618
619 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
620 {
621         return false;
622 }
623
624 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
625
626 void sched_avg_update(struct rq *rq)
627 {
628         s64 period = sched_avg_period();
629
630         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
631                 /*
632                  * Inline assembly required to prevent the compiler
633                  * optimising this loop into a divmod call.
634                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
635                  */
636                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
637                 rq->age_stamp += period;
638                 rq->rt_avg /= 2;
639         }
640 }
641
642 #else /* !CONFIG_SMP */
643 void resched_task(struct task_struct *p)
644 {
645         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
646         set_tsk_need_resched(p);
647 }
648 #endif /* CONFIG_SMP */
649
650 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
651                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
652 /*
653  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
654  * node and @up when leaving it for the final time.
655  *
656  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
657  */
658 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
659                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
660 {
661         struct task_group *parent, *child;
662         int ret;
663
664         parent = from;
665
666 down:
667         ret = (*down)(parent, data);
668         if (ret)
669                 goto out;
670         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
671                 parent = child;
672                 goto down;
673
674 up:
675                 continue;
676         }
677         ret = (*up)(parent, data);
678         if (ret || parent == from)
679                 goto out;
680
681         child = parent;
682         parent = parent->parent;
683         if (parent)
684                 goto up;
685 out:
686         return ret;
687 }
688
689 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
690 {
691         return 0;
692 }
693 #endif
694
695 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
696 {
697         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
698         struct load_weight *load = &p->se.load;
699
700         /*
701          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
702          */
703         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
704                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
705                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
706                 return;
707         }
708
709         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
710         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
711 }
712
713 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
714 {
715         update_rq_clock(rq);
716         sched_info_queued(p);
717         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
718 }
719
720 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
721 {
722         update_rq_clock(rq);
723         sched_info_dequeued(p);
724         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
725 }
726
727 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
728 {
729         if (task_contributes_to_load(p))
730                 rq->nr_uninterruptible--;
731
732         enqueue_task(rq, p, flags);
733 }
734
735 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
736 {
737         if (task_contributes_to_load(p))
738                 rq->nr_uninterruptible++;
739
740         dequeue_task(rq, p, flags);
741 }
742
743 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
744 {
745 /*
746  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
747  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
748  */
749 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
750         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
751 #endif
752 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
753         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
754
755         /*
756          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
757          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
758          * {soft,}irq region.
759          *
760          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
761          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
762          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
763          * monotonic.
764          *
765          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
766          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
767          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
768          * atomic ops.
769          */
770         if (irq_delta > delta)
771                 irq_delta = delta;
772
773         rq->prev_irq_time += irq_delta;
774         delta -= irq_delta;
775 #endif
776 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
777         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
778                 u64 st;
779
780                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
781                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
782
783                 if (unlikely(steal > delta))
784                         steal = delta;
785
786                 st = steal_ticks(steal);
787                 steal = st * TICK_NSEC;
788
789                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
790
791                 delta -= steal;
792         }
793 #endif
794
795         rq->clock_task += delta;
796
797 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
798         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
799                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
800 #endif
801 }
802
803 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
804 {
805         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
806         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
807
808         if (stop) {
809                 /*
810                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
811                  * userspace knows about and won't get confused about.
812                  *
813                  * Also, it will make PI more or less work without too
814                  * much confusion -- but then, stop work should not
815                  * rely on PI working anyway.
816                  */
817                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
818
819                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
820         }
821
822         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
823
824         if (old_stop) {
825                 /*
826                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
827                  * it can die in pieces.
828                  */
829                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
830         }
831 }
832
833 /*
834  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
835  */
836 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
837 {
838         return p->static_prio;
839 }
840
841 /*
842  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
843  * without taking RT-inheritance into account. Might be
844  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
845  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
846  * estimator recalculates.
847  */
848 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
849 {
850         int prio;
851
852         if (task_has_rt_policy(p))
853                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
854         else
855                 prio = __normal_prio(p);
856         return prio;
857 }
858
859 /*
860  * Calculate the current priority, i.e. the priority
861  * taken into account by the scheduler. This value might
862  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
863  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
864  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
865  */
866 static int effective_prio(struct task_struct *p)
867 {
868         p->normal_prio = normal_prio(p);
869         /*
870          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
871          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
872          * to the normal priority:
873          */
874         if (!rt_prio(p->prio))
875                 return p->normal_prio;
876         return p->prio;
877 }
878
879 /**
880  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
881  * @p: the task in question.
882  */
883 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
884 {
885         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
886 }
887
888 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
889                                        const struct sched_class *prev_class,
890                                        int oldprio)
891 {
892         if (prev_class != p->sched_class) {
893                 if (prev_class->switched_from)
894                         prev_class->switched_from(rq, p);
895                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
896         } else if (oldprio != p->prio)
897                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
898 }
899
900 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
901 {
902         const struct sched_class *class;
903
904         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
905                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
906         } else {
907                 for_each_class(class) {
908                         if (class == rq->curr->sched_class)
909                                 break;
910                         if (class == p->sched_class) {
911                                 resched_task(rq->curr);
912                                 break;
913                         }
914                 }
915         }
916
917         /*
918          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
919          * this case, we can save a useless back to back clock update.
920          */
921         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
922                 rq->skip_clock_update = 1;
923 }
924
925 #ifdef CONFIG_SMP
926 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
927 {
928 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
929         /*
930          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
931          * ttwu() will sort out the placement.
932          */
933         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
934                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
935
936 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
937         /*
938          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
939          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
940          *
941          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
942          * see task_group().
943          *
944          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
945          * task_rq_lock().
946          */
947         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
948                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
949 #endif
950 #endif
951
952         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
953
954         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
955                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
956                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
957                 p->se.nr_migrations++;
958                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
959         }
960
961         __set_task_cpu(p, new_cpu);
962 }
963
964 struct migration_arg {
965         struct task_struct *task;
966         int dest_cpu;
967 };
968
969 static int migration_cpu_stop(void *data);
970
971 /*
972  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
973  *
974  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
975  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
976  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
977  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
978  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
979  * @p has remained unscheduled the whole time.
980  *
981  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
982  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
983  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
984  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
985  * waiting to become inactive.
986  */
987 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
988 {
989         unsigned long flags;
990         int running, on_rq;
991         unsigned long ncsw;
992         struct rq *rq;
993
994         for (;;) {
995                 /*
996                  * We do the initial early heuristics without holding
997                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
998                  * the runqueue lock when things look like they will
999                  * work out!
1000                  */
1001                 rq = task_rq(p);
1002
1003                 /*
1004                  * If the task is actively running on another CPU
1005                  * still, just relax and busy-wait without holding
1006                  * any locks.
1007                  *
1008                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1009                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1010                  * But we don't care, since "task_running()" will
1011                  * return false if the runqueue has changed and p
1012                  * is actually now running somewhere else!
1013                  */
1014                 while (task_running(rq, p)) {
1015                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1016                                 return 0;
1017                         cpu_relax();
1018                 }
1019
1020                 /*
1021                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1022                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1023                  * just go back and repeat.
1024                  */
1025                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1026                 trace_sched_wait_task(p);
1027                 running = task_running(rq, p);
1028                 on_rq = p->on_rq;
1029                 ncsw = 0;
1030                 if (!match_state || p->state == match_state)
1031                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1032                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1033
1034                 /*
1035                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1036                  */
1037                 if (unlikely(!ncsw))
1038                         break;
1039
1040                 /*
1041                  * Was it really running after all now that we
1042                  * checked with the proper locks actually held?
1043                  *
1044                  * Oops. Go back and try again..
1045                  */
1046                 if (unlikely(running)) {
1047                         cpu_relax();
1048                         continue;
1049                 }
1050
1051                 /*
1052                  * It's not enough that it's not actively running,
1053                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1054                  * preempted!
1055                  *
1056                  * So if it was still runnable (but just not actively
1057                  * running right now), it's preempted, and we should
1058                  * yield - it could be a while.
1059                  */
1060                 if (unlikely(on_rq)) {
1061                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1062
1063                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1064                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1065                         continue;
1066                 }
1067
1068                 /*
1069                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1070                  * runnable, which means that it will never become
1071                  * running in the future either. We're all done!
1072                  */
1073                 break;
1074         }
1075
1076         return ncsw;
1077 }
1078
1079 /***
1080  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1081  * @p: the to-be-kicked thread
1082  *
1083  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1084  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1085  *
1086  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1087  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1088  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1089  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1090  * achieved as well.
1091  */
1092 void kick_process(struct task_struct *p)
1093 {
1094         int cpu;
1095
1096         preempt_disable();
1097         cpu = task_cpu(p);
1098         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1099                 smp_send_reschedule(cpu);
1100         preempt_enable();
1101 }
1102 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1103 #endif /* CONFIG_SMP */
1104
1105 #ifdef CONFIG_SMP
1106 /*
1107  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1108  */
1109 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1110 {
1111         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1112         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1113         int dest_cpu;
1114
1115         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1116         for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1117                 if (!cpu_online(dest_cpu))
1118                         continue;
1119                 if (!cpu_active(dest_cpu))
1120                         continue;
1121                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1122                         return dest_cpu;
1123         }
1124
1125         for (;;) {
1126                 /* Any allowed, online CPU? */
1127                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1128                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1129                                 continue;
1130                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1131                                 continue;
1132                         goto out;
1133                 }
1134
1135                 switch (state) {
1136                 case cpuset:
1137                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1138                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1139                         state = possible;
1140                         break;
1141
1142                 case possible:
1143                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1144                         state = fail;
1145                         break;
1146
1147                 case fail:
1148                         BUG();
1149                         break;
1150                 }
1151         }
1152
1153 out:
1154         if (state != cpuset) {
1155                 /*
1156                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1157                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1158                  * leave kernel.
1159                  */
1160                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1161                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1162                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1163                 }
1164         }
1165
1166         return dest_cpu;
1167 }
1168
1169 /*
1170  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1171  */
1172 static inline
1173 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1174 {
1175         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1176
1177         /*
1178          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1179          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1180          * cpu.
1181          *
1182          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1183          *
1184          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1185          *   not worry about this generic constraint ]
1186          */
1187         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1188                      !cpu_online(cpu)))
1189                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1190
1191         return cpu;
1192 }
1193
1194 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1195 {
1196         s64 diff = sample - *avg;
1197         *avg += diff >> 3;
1198 }
1199 #endif
1200
1201 static void
1202 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1203 {
1204 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1205         struct rq *rq = this_rq();
1206
1207 #ifdef CONFIG_SMP
1208         int this_cpu = smp_processor_id();
1209
1210         if (cpu == this_cpu) {
1211                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1212                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1213         } else {
1214                 struct sched_domain *sd;
1215
1216                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1217                 rcu_read_lock();
1218                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1219                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1220                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1221                                 break;
1222                         }
1223                 }
1224                 rcu_read_unlock();
1225         }
1226
1227         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1228                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1229
1230 #endif /* CONFIG_SMP */
1231
1232         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1233         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1234
1235         if (wake_flags & WF_SYNC)
1236                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1237
1238 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1239 }
1240
1241 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1242 {
1243         activate_task(rq, p, en_flags);
1244         p->on_rq = 1;
1245
1246         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1247         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1248                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1249 }
1250
1251 /*
1252  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1253  */
1254 static void
1255 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1256 {
1257         trace_sched_wakeup(p, true);
1258         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1259
1260         p->state = TASK_RUNNING;
1261 #ifdef CONFIG_SMP
1262         if (p->sched_class->task_woken)
1263                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1264
1265         if (rq->idle_stamp) {
1266                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1267                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1268
1269                 if (delta > max)
1270                         rq->avg_idle = max;
1271                 else
1272                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1273                 rq->idle_stamp = 0;
1274         }
1275 #endif
1276 }
1277
1278 static void
1279 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1280 {
1281 #ifdef CONFIG_SMP
1282         if (p->sched_contributes_to_load)
1283                 rq->nr_uninterruptible--;
1284 #endif
1285
1286         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1287         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1288 }
1289
1290 /*
1291  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1292  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1293  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1294  * the task is still ->on_rq.
1295  */
1296 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1297 {
1298         struct rq *rq;
1299         int ret = 0;
1300
1301         rq = __task_rq_lock(p);
1302         if (p->on_rq) {
1303                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1304                 ret = 1;
1305         }
1306         __task_rq_unlock(rq);
1307
1308         return ret;
1309 }
1310
1311 #ifdef CONFIG_SMP
1312 static void sched_ttwu_pending(void)
1313 {
1314         struct rq *rq = this_rq();
1315         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1316         struct task_struct *p;
1317
1318         raw_spin_lock(&rq->lock);
1319
1320         while (llist) {
1321                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1322                 llist = llist_next(llist);
1323                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1324         }
1325
1326         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1327 }
1328
1329 void scheduler_ipi(void)
1330 {
1331         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1332                 return;
1333
1334         /*
1335          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1336          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1337          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1338          * we do call them.
1339          *
1340          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1341          * properly.
1342          *
1343          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1344          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1345          * somewhat pessimize the simple resched case.
1346          */
1347         irq_enter();
1348         sched_ttwu_pending();
1349
1350         /*
1351          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1352          */
1353         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1354                 this_rq()->idle_balance = 1;
1355                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1356         }
1357         irq_exit();
1358 }
1359
1360 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1361 {
1362         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1363                 smp_send_reschedule(cpu);
1364 }
1365
1366 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1367 {
1368         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1369 }
1370 #endif /* CONFIG_SMP */
1371
1372 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1373 {
1374         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1375
1376 #if defined(CONFIG_SMP)
1377         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1378                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1379                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1380                 return;
1381         }
1382 #endif
1383
1384         raw_spin_lock(&rq->lock);
1385         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1386         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1387 }
1388
1389 /**
1390  * try_to_wake_up - wake up a thread
1391  * @p: the thread to be awakened
1392  * @state: the mask of task states that can be woken
1393  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1394  *
1395  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1396  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1397  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1398  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1399  * runnable without the overhead of this.
1400  *
1401  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1402  * or @state didn't match @p's state.
1403  */
1404 static int
1405 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1406 {
1407         unsigned long flags;
1408         int cpu, success = 0;
1409
1410         smp_wmb();
1411         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1412         if (!(p->state & state))
1413                 goto out;
1414
1415         success = 1; /* we're going to change ->state */
1416         cpu = task_cpu(p);
1417
1418         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1419                 goto stat;
1420
1421 #ifdef CONFIG_SMP
1422         /*
1423          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1424          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1425          */
1426         while (p->on_cpu)
1427                 cpu_relax();
1428         /*
1429          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1430          */
1431         smp_rmb();
1432
1433         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1434         p->state = TASK_WAKING;
1435
1436         if (p->sched_class->task_waking)
1437                 p->sched_class->task_waking(p);
1438
1439         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1440         if (task_cpu(p) != cpu) {
1441                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1442                 set_task_cpu(p, cpu);
1443         }
1444 #endif /* CONFIG_SMP */
1445
1446         ttwu_queue(p, cpu);
1447 stat:
1448         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1449 out:
1450         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1451
1452         return success;
1453 }
1454
1455 /**
1456  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1457  * @p: the thread to be awakened
1458  *
1459  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1460  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1461  * the current task.
1462  */
1463 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1464 {
1465         struct rq *rq = task_rq(p);
1466
1467         BUG_ON(rq != this_rq());
1468         BUG_ON(p == current);
1469         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1470
1471         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1472                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1473                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1474                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1475         }
1476
1477         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1478                 goto out;
1479
1480         if (!p->on_rq)
1481                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1482
1483         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1484         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1485 out:
1486         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1487 }
1488
1489 /**
1490  * wake_up_process - Wake up a specific process
1491  * @p: The process to be woken up.
1492  *
1493  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1494  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1495  * running.
1496  *
1497  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1498  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1499  */
1500 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1501 {
1502         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1503 }
1504 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1505
1506 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1507 {
1508         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1509 }
1510
1511 /*
1512  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1513  * p is forked by current.
1514  *
1515  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1516  */
1517 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1518 {
1519         p->on_rq                        = 0;
1520
1521         p->se.on_rq                     = 0;
1522         p->se.exec_start                = 0;
1523         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1524         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1525         p->se.nr_migrations             = 0;
1526         p->se.vruntime                  = 0;
1527         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1528
1529 /*
1530  * Load-tracking only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED dependency below may be
1531  * removed when useful for applications beyond shares distribution (e.g.
1532  * load-balance).
1533  */
1534 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)
1535         p->se.avg.runnable_avg_period = 0;
1536         p->se.avg.runnable_avg_sum = 0;
1537 #endif
1538 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1539         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1540 #endif
1541
1542         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1543
1544 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1545         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1546 #endif
1547
1548 #ifdef CONFIG_SCHED_NUMA
1549         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1550                 p->mm->numa_next_scan = jiffies;
1551                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1552         }
1553
1554         p->node = -1;
1555         p->node_stamp = 0ULL;
1556         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1557         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1558         p->numa_faults = NULL;
1559         p->numa_scan_period = sysctl_sched_numa_scan_delay;
1560         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1561 #endif /* CONFIG_SCHED_NUMA */
1562 }
1563
1564 /*
1565  * fork()/clone()-time setup:
1566  */
1567 void sched_fork(struct task_struct *p)
1568 {
1569         unsigned long flags;
1570         int cpu = get_cpu();
1571
1572         __sched_fork(p);
1573         /*
1574          * We mark the process as running here. This guarantees that
1575          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1576          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1577          */
1578         p->state = TASK_RUNNING;
1579
1580         /*
1581          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1582          */
1583         p->prio = current->normal_prio;
1584
1585         /*
1586          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1587          */
1588         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1589                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1590                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1591                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1592                         p->rt_priority = 0;
1593                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1594                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1595
1596                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1597                 set_load_weight(p);
1598
1599                 /*
1600                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1601                  * fulfilled its duty:
1602                  */
1603                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1604         }
1605
1606         if (!rt_prio(p->prio))
1607                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1608
1609         if (p->sched_class->task_fork)
1610                 p->sched_class->task_fork(p);
1611
1612         /*
1613          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1614          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1615          * is ran before sched_fork().
1616          *
1617          * Silence PROVE_RCU.
1618          */
1619         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1620         set_task_cpu(p, cpu);
1621         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1622
1623 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1624         if (likely(sched_info_on()))
1625                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1626 #endif
1627 #if defined(CONFIG_SMP)
1628         p->on_cpu = 0;
1629 #endif
1630 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1631         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1632         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1633 #endif
1634 #ifdef CONFIG_SMP
1635         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1636 #endif
1637
1638         put_cpu();
1639 }
1640
1641 /*
1642  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1643  *
1644  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1645  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1646  * on the runqueue and wakes it.
1647  */
1648 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1649 {
1650         unsigned long flags;
1651         struct rq *rq;
1652
1653         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1654 #ifdef CONFIG_SMP
1655         /*
1656          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1657          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1658          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1659          */
1660         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1661 #endif
1662
1663         rq = __task_rq_lock(p);
1664         activate_task(rq, p, 0);
1665         p->on_rq = 1;
1666         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1667         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1668 #ifdef CONFIG_SMP
1669         if (p->sched_class->task_woken)
1670                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1671 #endif
1672         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1673 }
1674
1675 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1676
1677 /**
1678  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1679  * @notifier: notifier struct to register
1680  */
1681 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1682 {
1683         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1684 }
1685 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1686
1687 /**
1688  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1689  * @notifier: notifier struct to unregister
1690  *
1691  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1692  */
1693 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1694 {
1695         hlist_del(&notifier->link);
1696 }
1697 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1698
1699 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1700 {
1701         struct preempt_notifier *notifier;
1702         struct hlist_node *node;
1703
1704         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1705                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1706 }
1707
1708 static void
1709 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1710                                  struct task_struct *next)
1711 {
1712         struct preempt_notifier *notifier;
1713         struct hlist_node *node;
1714
1715         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1716                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1717 }
1718
1719 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1720
1721 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1722 {
1723 }
1724
1725 static void
1726 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1727                                  struct task_struct *next)
1728 {
1729 }
1730
1731 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1732
1733 /**
1734  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1735  * @rq: the runqueue preparing to switch
1736  * @prev: the current task that is being switched out
1737  * @next: the task we are going to switch to.
1738  *
1739  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1740  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1741  * switch.
1742  *
1743  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1744  * hooks.
1745  */
1746 static inline void
1747 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1748                     struct task_struct *next)
1749 {
1750         trace_sched_switch(prev, next);
1751         sched_info_switch(prev, next);
1752         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1753         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1754         prepare_lock_switch(rq, next);
1755         prepare_arch_switch(next);
1756 }
1757
1758 /**
1759  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1760  * @rq: runqueue associated with task-switch
1761  * @prev: the thread we just switched away from.
1762  *
1763  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1764  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1765  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1766  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1767  *
1768  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1769  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1770  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1771  * details.)
1772  */
1773 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1774         __releases(rq->lock)
1775 {
1776         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1777         long prev_state;
1778
1779         rq->prev_mm = NULL;
1780
1781         /*
1782          * A task struct has one reference for the use as "current".
1783          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1784          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1785          * the scheduled task must drop that reference.
1786          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1787          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1788          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1789          * be dropped twice.
1790          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1791          */
1792         prev_state = prev->state;
1793         vtime_task_switch(prev);
1794         finish_arch_switch(prev);
1795         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1796         finish_lock_switch(rq, prev);
1797         finish_arch_post_lock_switch();
1798
1799         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1800         if (mm)
1801                 mmdrop(mm);
1802         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1803                 task_numa_free(prev);
1804                 /*
1805                  * Remove function-return probe instances associated with this
1806                  * task and put them back on the free list.
1807                  */
1808                 kprobe_flush_task(prev);
1809                 put_task_struct(prev);
1810         }
1811 }
1812
1813 #ifdef CONFIG_SMP
1814
1815 /* assumes rq->lock is held */
1816 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1817 {
1818         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1819                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1820 }
1821
1822 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1823 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1824 {
1825         if (rq->post_schedule) {
1826                 unsigned long flags;
1827
1828                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1829                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1830                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1831                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1832
1833                 rq->post_schedule = 0;
1834         }
1835 }
1836
1837 #else
1838
1839 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1840 {
1841 }
1842
1843 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1844 {
1845 }
1846
1847 #endif
1848
1849 /**
1850  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1851  * @prev: the thread we just switched away from.
1852  */
1853 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1854         __releases(rq->lock)
1855 {
1856         struct rq *rq = this_rq();
1857
1858         finish_task_switch(rq, prev);
1859
1860         /*
1861          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1862          * task_switch?
1863          */
1864         post_schedule(rq);
1865
1866 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1867         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1868         preempt_enable();
1869 #endif
1870         if (current->set_child_tid)
1871                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1872 }
1873
1874 /*
1875  * context_switch - switch to the new MM and the new
1876  * thread's register state.
1877  */
1878 static inline void
1879 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1880                struct task_struct *next)
1881 {
1882         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1883
1884         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1885
1886         mm = next->mm;
1887         oldmm = prev->active_mm;
1888         /*
1889          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1890          * combine the page table reload and the switch backend into
1891          * one hypercall.
1892          */
1893         arch_start_context_switch(prev);
1894
1895         if (!mm) {
1896                 next->active_mm = oldmm;
1897                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1898                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1899         } else
1900                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1901
1902         if (!prev->mm) {
1903                 prev->active_mm = NULL;
1904                 rq->prev_mm = oldmm;
1905         }
1906         /*
1907          * Since the runqueue lock will be released by the next
1908          * task (which is an invalid locking op but in the case
1909          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1910          * do an early lockdep release here:
1911          */
1912 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1913         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1914 #endif
1915
1916         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1917         rcu_user_hooks_switch(prev, next);
1918         switch_to(prev, next, prev);
1919
1920         barrier();
1921         /*
1922          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1923          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1924          * frame will be invalid.
1925          */
1926         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1927 }
1928
1929 /*
1930  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1931  *
1932  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1933  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1934  * number of context switches performed since bootup.
1935  */
1936 unsigned long nr_running(void)
1937 {
1938         unsigned long i, sum = 0;
1939
1940         for_each_online_cpu(i)
1941                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1942
1943         return sum;
1944 }
1945
1946 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1947 {
1948         unsigned long i, sum = 0;
1949
1950         for_each_possible_cpu(i)
1951                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1952
1953         /*
1954          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1955          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1956          */
1957         if (unlikely((long)sum < 0))
1958                 sum = 0;
1959
1960         return sum;
1961 }
1962
1963 unsigned long long nr_context_switches(void)
1964 {
1965         int i;
1966         unsigned long long sum = 0;
1967
1968         for_each_possible_cpu(i)
1969                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1970
1971         return sum;
1972 }
1973
1974 unsigned long nr_iowait(void)
1975 {
1976         unsigned long i, sum = 0;
1977
1978         for_each_possible_cpu(i)
1979                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1980
1981         return sum;
1982 }
1983
1984 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
1985 {
1986         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
1987         return atomic_read(&this->nr_iowait);
1988 }
1989
1990 unsigned long this_cpu_load(void)
1991 {
1992         struct rq *this = this_rq();
1993         return this->cpu_load[0];
1994 }
1995
1996
1997 /*
1998  * Global load-average calculations
1999  *
2000  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
2001  * in order to minimize overhead.
2002  *
2003  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
2004  * nr_uninterruptible.
2005  *
2006  * Once every LOAD_FREQ:
2007  *
2008  *   nr_active = 0;
2009  *   for_each_possible_cpu(cpu)
2010  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
2011  *
2012  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
2013  *
2014  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
2015  *
2016  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
2017  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
2018  *    to calculating nr_active.
2019  *
2020  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
2021  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
2022  *
2023  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
2024  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
2025  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
2026  *
2027  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
2028  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
2029  *    cpu to have completed this task.
2030  *
2031  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
2032  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
2033  *
2034  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
2035  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
2036  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
2037  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
2038  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
2039  *    all cpus yields the correct result.
2040  *
2041  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
2042  */
2043
2044 /* Variables and functions for calc_load */
2045 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2046 static unsigned long calc_load_update;
2047 unsigned long avenrun[3];
2048 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
2049
2050 /**
2051  * get_avenrun - get the load average array
2052  * @loads:      pointer to dest load array
2053  * @offset:     offset to add
2054  * @shift:      shift count to shift the result left
2055  *
2056  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2057  */
2058 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2059 {
2060         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2061         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2062         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2063 }
2064
2065 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2066 {
2067         long nr_active, delta = 0;
2068
2069         nr_active = this_rq->nr_running;
2070         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2071
2072         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2073                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2074                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2075         }
2076
2077         return delta;
2078 }
2079
2080 /*
2081  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2082  */
2083 static unsigned long
2084 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2085 {
2086         load *= exp;
2087         load += active * (FIXED_1 - exp);
2088         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2089         return load >> FSHIFT;
2090 }
2091
2092 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2093 /*
2094  * Handle NO_HZ for the global load-average.
2095  *
2096  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
2097  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
2098  * NO_HZ.
2099  *
2100  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
2101  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
2102  * when we read the global state.
2103  *
2104  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
2105  *
2106  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
2107  *    contribution, causing under-accounting.
2108  *
2109  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
2110  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
2111  *
2112  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
2113  *
2114  *        0s            5s            10s           15s
2115  *          +10           +10           +10           +10
2116  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
2117  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
2118  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
2119  *
2120  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
2121  *    accumlating the new one.
2122  *
2123  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
2124  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
2125  *    busy state.
2126  *
2127  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
2128  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
2129  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
2130  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
2131  *    LOAD_FREQ intervals.
2132  *
2133  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2134  */
2135 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
2136 static int calc_load_idx;
2137
2138 static inline int calc_load_write_idx(void)
2139 {
2140         int idx = calc_load_idx;
2141
2142         /*
2143          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
2144          * need to observe the new update time.
2145          */
2146         smp_rmb();
2147
2148         /*
2149          * If the folding window started, make sure we start writing in the
2150          * next idle-delta.
2151          */
2152         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
2153                 idx++;
2154
2155         return idx & 1;
2156 }
2157
2158 static inline int calc_load_read_idx(void)
2159 {
2160         return calc_load_idx & 1;
2161 }
2162
2163 void calc_load_enter_idle(void)
2164 {
2165         struct rq *this_rq = this_rq();
2166         long delta;
2167
2168         /*
2169          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
2170          * into the pending idle delta.
2171          */
2172         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2173         if (delta) {
2174                 int idx = calc_load_write_idx();
2175                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
2176         }
2177 }
2178
2179 void calc_load_exit_idle(void)
2180 {
2181         struct rq *this_rq = this_rq();
2182
2183         /*
2184          * If we're still before the sample window, we're done.
2185          */
2186         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2187                 return;
2188
2189         /*
2190          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
2191          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
2192          * sync up for the next window.
2193          */
2194         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
2195         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
2196                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2197 }
2198
2199 static long calc_load_fold_idle(void)
2200 {
2201         int idx = calc_load_read_idx();
2202         long delta = 0;
2203
2204         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
2205                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
2206
2207         return delta;
2208 }
2209
2210 /**
2211  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2212  *
2213  * @x:         base of the power
2214  * @frac_bits: fractional bits of @x
2215  * @n:         power to raise @x to.
2216  *
2217  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2218  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2219  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2220  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2221  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2222  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2223  * vector.
2224  */
2225 static unsigned long
2226 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2227 {
2228         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2229
2230         if (n) for (;;) {
2231                 if (n & 1) {
2232                         result *= x;
2233                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2234                         result >>= frac_bits;
2235                 }
2236                 n >>= 1;
2237                 if (!n)
2238                         break;
2239                 x *= x;
2240                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2241                 x >>= frac_bits;
2242         }
2243
2244         return result;
2245 }
2246
2247 /*
2248  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2249  *
2250  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2251  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2252  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2253  *
2254  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2255  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2256  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2257  *
2258  *  ...
2259  *
2260  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2261  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2262  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2263  *
2264  * [1] application of the geometric series:
2265  *
2266  *              n         1 - x^(n+1)
2267  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2268  *             i=0          1 - x
2269  */
2270 static unsigned long
2271 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2272             unsigned long active, unsigned int n)
2273 {
2274
2275         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2276 }
2277
2278 /*
2279  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2280  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2281  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2282  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2283  *
2284  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2285  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2286  */
2287 static void calc_global_nohz(void)
2288 {
2289         long delta, active, n;
2290
2291         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
2292                 /*
2293                  * Catch-up, fold however many we are behind still
2294                  */
2295                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2296                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2297
2298                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2299                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2300
2301                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2302                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2303                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2304
2305                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2306         }
2307
2308         /*
2309          * Flip the idle index...
2310          *
2311          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
2312          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
2313          * index, this avoids a double flip messing things up.
2314          */
2315         smp_wmb();
2316         calc_load_idx++;
2317 }
2318 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
2319
2320 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
2321 static inline void calc_global_nohz(void) { }
2322
2323 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2324
2325 /*
2326  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2327  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2328  */
2329 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2330 {
2331         long active, delta;
2332
2333         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2334                 return;
2335
2336         /*
2337          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
2338          */
2339         delta = calc_load_fold_idle();
2340         if (delta)
2341                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2342
2343         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2344         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2345
2346         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2347         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2348         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2349
2350         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2351
2352         /*
2353          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
2354          */
2355         calc_global_nohz();
2356 }
2357
2358 /*
2359  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2360  * active count.
2361  */
2362 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2363 {
2364         long delta;
2365
2366         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2367                 return;
2368
2369         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2370         if (delta)
2371                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2372
2373         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2374 }
2375
2376 /*
2377  * End of global load-average stuff
2378  */
2379
2380 /*
2381  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2382  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2383  *
2384  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2385  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2386  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2387  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2388  *
2389  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2390  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2391  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2392  *
2393  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2394  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2395  * particular idx is approximated to be zero.
2396  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2397  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2398  * based on 128 point scale.
2399  * Example:
2400  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2401  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2402  *
2403  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2404  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2405  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2406  */
2407 #define DEGRADE_SHIFT           7
2408 static const unsigned char
2409                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2410 static const unsigned char
2411                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2412                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2413                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2414                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2415                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2416                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2417
2418 /*
2419  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2420  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2421  * adding any new load.
2422  */
2423 static unsigned long
2424 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2425 {
2426         int j = 0;
2427
2428         if (!missed_updates)
2429                 return load;
2430
2431         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2432                 return 0;
2433
2434         if (idx == 1)
2435                 return load >> missed_updates;
2436
2437         while (missed_updates) {
2438                 if (missed_updates % 2)
2439                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2440
2441                 missed_updates >>= 1;
2442                 j++;
2443         }
2444         return load;
2445 }
2446
2447 /*
2448  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2449  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2450  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2451  */
2452 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
2453                               unsigned long pending_updates)
2454 {
2455         int i, scale;
2456
2457         this_rq->nr_load_updates++;
2458
2459         /* Update our load: */
2460         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2461         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2462                 unsigned long old_load, new_load;
2463
2464                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2465
2466                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2467                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2468                 new_load = this_load;
2469                 /*
2470                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2471                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2472                  * example.
2473                  */
2474                 if (new_load > old_load)
2475                         new_load += scale - 1;
2476
2477                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2478         }
2479
2480         sched_avg_update(this_rq);
2481 }
2482
2483 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2484 /*
2485  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
2486  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
2487  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
2488  *
2489  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
2490  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
2491  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
2492  * (tick_nohz_idle_exit).
2493  *
2494  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
2495  */
2496
2497 /*
2498  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
2499  * idle balance.
2500  */
2501 void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
2502 {
2503         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2504         unsigned long load = this_rq->load.weight;
2505         unsigned long pending_updates;
2506
2507         /*
2508          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
2509          */
2510         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2511                 return;
2512
2513         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2514         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2515
2516         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
2517 }
2518
2519 /*
2520  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
2521  */
2522 void update_cpu_load_nohz(void)
2523 {
2524         struct rq *this_rq = this_rq();
2525         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2526         unsigned long pending_updates;
2527
2528         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2529                 return;
2530
2531         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
2532         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2533         if (pending_updates) {
2534                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2535                 /*
2536                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
2537                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
2538                  */
2539                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
2540         }
2541         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2542 }
2543 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2544
2545 /*
2546  * Called from scheduler_tick()
2547  */
2548 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2549 {
2550         /*
2551          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
2552          */
2553         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
2554         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
2555
2556         calc_load_account_active(this_rq);
2557 }
2558
2559 #ifdef CONFIG_SMP
2560
2561 /*
2562  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2563  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2564  */
2565 void sched_exec(void)
2566 {
2567         struct task_struct *p = current;
2568         unsigned long flags;
2569         int dest_cpu;
2570
2571         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2572         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2573         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2574                 goto unlock;
2575
2576         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2577                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2578
2579                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2580                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2581                 return;
2582         }
2583 unlock:
2584         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2585 }
2586
2587 #endif
2588
2589 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2590 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2591
2592 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2593 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2594
2595 /*
2596  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2597  * @p in case that task is currently running.
2598  *
2599  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2600  */
2601 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2602 {
2603         u64 ns = 0;
2604
2605         if (task_current(rq, p)) {
2606                 update_rq_clock(rq);
2607                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2608                 if ((s64)ns < 0)
2609                         ns = 0;
2610         }
2611
2612         return ns;
2613 }
2614
2615 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2616 {
2617         unsigned long flags;
2618         struct rq *rq;
2619         u64 ns = 0;
2620
2621         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2622         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2623         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2624
2625         return ns;
2626 }
2627
2628 /*
2629  * Return accounted runtime for the task.
2630  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2631  * pending runtime that have not been accounted yet.
2632  */
2633 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2634 {
2635         unsigned long flags;
2636         struct rq *rq;
2637         u64 ns = 0;
2638
2639         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2640         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2641         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2642
2643         return ns;
2644 }
2645
2646 /*
2647  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2648  * We call it with interrupts disabled.
2649  */
2650 void scheduler_tick(void)
2651 {
2652         int cpu = smp_processor_id();
2653         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2654         struct task_struct *curr = rq->curr;
2655
2656         sched_clock_tick();
2657
2658         raw_spin_lock(&rq->lock);
2659         update_rq_clock(rq);
2660         update_cpu_load_active(rq);
2661         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2662         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2663
2664         perf_event_task_tick();
2665
2666 #ifdef CONFIG_SMP
2667         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2668         trigger_load_balance(rq, cpu);
2669 #endif
2670 }
2671
2672 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2673 {
2674         if (in_lock_functions(addr)) {
2675                 addr = CALLER_ADDR2;
2676                 if (in_lock_functions(addr))
2677                         addr = CALLER_ADDR3;
2678         }
2679         return addr;
2680 }
2681
2682 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2683                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2684
2685 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2686 {
2687 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2688         /*
2689          * Underflow?
2690          */
2691         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2692                 return;
2693 #endif
2694         preempt_count() += val;
2695 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2696         /*
2697          * Spinlock count overflowing soon?
2698          */
2699         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2700                                 PREEMPT_MASK - 10);
2701 #endif
2702         if (preempt_count() == val)
2703                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2704 }
2705 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2706
2707 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2708 {
2709 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2710         /*
2711          * Underflow?
2712          */
2713         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2714                 return;
2715         /*
2716          * Is the spinlock portion underflowing?
2717          */
2718         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2719                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2720                 return;
2721 #endif
2722
2723         if (preempt_count() == val)
2724                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2725         preempt_count() -= val;
2726 }
2727 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2728
2729 #endif
2730
2731 /*
2732  * Print scheduling while atomic bug:
2733  */
2734 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2735 {
2736         if (oops_in_progress)
2737                 return;
2738
2739         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2740                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2741
2742         debug_show_held_locks(prev);
2743         print_modules();
2744         if (irqs_disabled())
2745                 print_irqtrace_events(prev);
2746         dump_stack();
2747         add_taint(TAINT_WARN);
2748 }
2749
2750 /*
2751  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2752  */
2753 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2754 {
2755         /*
2756          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2757          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2758          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2759          */
2760         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2761                 __schedule_bug(prev);
2762         rcu_sleep_check();
2763
2764         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2765
2766         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2767 }
2768
2769 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2770 {
2771         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2772                 update_rq_clock(rq);
2773         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2774 }
2775
2776 /*
2777  * Pick up the highest-prio task:
2778  */
2779 static inline struct task_struct *
2780 pick_next_task(struct rq *rq)
2781 {
2782         const struct sched_class *class;
2783         struct task_struct *p;
2784
2785         /*
2786          * Optimization: we know that if all tasks are in
2787          * the fair class we can call that function directly:
2788          */
2789         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2790                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2791                 if (likely(p))
2792                         return p;
2793         }
2794
2795         for_each_class(class) {
2796                 p = class->pick_next_task(rq);
2797                 if (p)
2798                         return p;
2799         }
2800
2801         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2802 }
2803
2804 /*
2805  * __schedule() is the main scheduler function.
2806  *
2807  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2808  *
2809  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2810  *
2811  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2812  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2813  *
2814  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2815  *      interrupt handler scheduler_tick().
2816  *
2817  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2818  *      task to the run-queue and that's it.
2819  *
2820  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2821  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2822  *      called on the nearest possible occasion:
2823  *
2824  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2825  *
2826  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2827  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2828  *           spin_unlock()!)
2829  *
2830  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2831  *           preemptible context
2832  *
2833  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2834  *         then at the next:
2835  *
2836  *          - cond_resched() call
2837  *          - explicit schedule() call
2838  *          - return from syscall or exception to user-space
2839  *          - return from interrupt-handler to user-space
2840  */
2841 static void __sched __schedule(void)
2842 {
2843         struct task_struct *prev, *next;
2844         unsigned long *switch_count;
2845         struct rq *rq;
2846         int cpu;
2847
2848 need_resched:
2849         preempt_disable();
2850         cpu = smp_processor_id();
2851         rq = cpu_rq(cpu);
2852         rcu_note_context_switch(cpu);
2853         prev = rq->curr;
2854
2855         schedule_debug(prev);
2856
2857         if (sched_feat(HRTICK))
2858                 hrtick_clear(rq);
2859
2860         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2861
2862         switch_count = &prev->nivcsw;
2863         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2864                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2865                         prev->state = TASK_RUNNING;
2866                 } else {
2867                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2868                         prev->on_rq = 0;
2869
2870                         /*
2871                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2872                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2873                          * concurrency.
2874                          */
2875                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2876                                 struct task_struct *to_wakeup;
2877
2878                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2879                                 if (to_wakeup)
2880                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2881                         }
2882                 }
2883                 switch_count = &prev->nvcsw;
2884         }
2885
2886         pre_schedule(rq, prev);
2887
2888         if (unlikely(!rq->nr_running))
2889                 idle_balance(cpu, rq);
2890
2891         put_prev_task(rq, prev);
2892         next = pick_next_task(rq);
2893         clear_tsk_need_resched(prev);
2894         rq->skip_clock_update = 0;
2895
2896         if (likely(prev != next)) {
2897                 rq->nr_switches++;
2898                 rq->curr = next;
2899                 ++*switch_count;
2900
2901                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2902                 /*
2903                  * The context switch have flipped the stack from under us
2904                  * and restored the local variables which were saved when
2905                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2906                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2907                  */
2908                 cpu = smp_processor_id();
2909                 rq = cpu_rq(cpu);
2910         } else
2911                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2912
2913         post_schedule(rq);
2914
2915         sched_preempt_enable_no_resched();
2916         if (need_resched())
2917                 goto need_resched;
2918 }
2919
2920 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2921 {
2922         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2923                 return;
2924         /*
2925          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2926          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2927          */
2928         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2929                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2930 }
2931
2932 asmlinkage void __sched schedule(void)
2933 {
2934         struct task_struct *tsk = current;
2935
2936         sched_submit_work(tsk);
2937         __schedule();
2938 }
2939 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2940
2941 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
2942 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2943 {
2944         /*
2945          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2946          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2947          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2948          * we find a better solution.
2949          */
2950         rcu_user_exit();
2951         schedule();
2952         rcu_user_enter();
2953 }
2954 #endif
2955
2956 /**
2957  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2958  *
2959  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2960  */
2961 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2962 {
2963         sched_preempt_enable_no_resched();
2964         schedule();
2965         preempt_disable();
2966 }
2967
2968 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
2969
2970 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2971 {
2972         if (lock->owner != owner)
2973                 return false;
2974
2975         /*
2976          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
2977          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
2978          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
2979          * ensures the memory stays valid.
2980          */
2981         barrier();
2982
2983         return owner->on_cpu;
2984 }
2985
2986 /*
2987  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
2988  * access and not reliable.
2989  */
2990 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2991 {
2992         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
2993                 return 0;
2994
2995         rcu_read_lock();
2996         while (owner_running(lock, owner)) {
2997                 if (need_resched())
2998                         break;
2999
3000                 arch_mutex_cpu_relax();
3001         }
3002         rcu_read_unlock();
3003
3004         /*
3005          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3006          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3007          * success only when lock->owner is NULL.
3008          */
3009         return lock->owner == NULL;
3010 }
3011 #endif
3012
3013 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3014 /*
3015  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3016  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3017  * occur there and call schedule directly.
3018  */
3019 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3020 {
3021         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3022
3023         /*
3024          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3025          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3026          */
3027         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3028                 return;
3029
3030         do {
3031                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3032                 __schedule();
3033                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3034
3035                 /*
3036                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3037                  * between schedule and now.
3038                  */
3039                 barrier();
3040         } while (need_resched());
3041 }
3042 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3043
3044 /*
3045  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3046  * off of irq context.
3047  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3048  * protect us against recursive calling from irq.
3049  */
3050 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3051 {
3052         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3053
3054         /* Catch callers which need to be fixed */
3055         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3056
3057         rcu_user_exit();
3058         do {
3059                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3060                 local_irq_enable();
3061                 __schedule();
3062                 local_irq_disable();
3063                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3064
3065                 /*
3066                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3067                  * between schedule and now.
3068                  */
3069                 barrier();
3070         } while (need_resched());
3071 }
3072
3073 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3074
3075 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3076                           void *key)
3077 {
3078         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3079 }
3080 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3081
3082 /*
3083  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3084  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3085  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3086  *
3087  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3088  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3089  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3090  */
3091 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3092                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3093 {
3094         wait_queue_t *curr, *next;
3095
3096         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3097                 unsigned flags = curr->flags;
3098
3099                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3100                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3101                         break;
3102         }
3103 }
3104
3105 /**
3106  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3107  * @q: the waitqueue
3108  * @mode: which threads
3109  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3110  * @key: is directly passed to the wakeup function
3111  *
3112  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3113  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3114  */
3115 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3116                         int nr_exclusive, void *key)
3117 {
3118         unsigned long flags;
3119
3120         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3121         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3122         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3123 }
3124 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3125
3126 /*
3127  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3128  */
3129 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3130 {
3131         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3132 }
3133 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3134
3135 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3136 {
3137         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3138 }
3139 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3140
3141 /**
3142  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3143  * @q: the waitqueue
3144  * @mode: which threads
3145  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3146  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3147  *
3148  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3149  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3150  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3151  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3152  *
3153  * On UP it can prevent extra preemption.
3154  *
3155  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3156  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3157  */
3158 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3159                         int nr_exclusive, void *key)
3160 {
3161         unsigned long flags;
3162         int wake_flags = WF_SYNC;
3163
3164         if (unlikely(!q))
3165                 return;
3166
3167         if (unlikely(!nr_exclusive))
3168                 wake_flags = 0;
3169
3170         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3171         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3172         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3173 }
3174 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3175
3176 /*
3177  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3178  */
3179 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3180 {
3181         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3182 }
3183 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3184
3185 /**
3186  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3187  * @x:  holds the state of this particular completion
3188  *
3189  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3190  * awakened in the same order in which they were queued.
3191  *
3192  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3193  *
3194  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3195  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3196  */
3197 void complete(struct completion *x)
3198 {
3199         unsigned long flags;
3200
3201         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3202         x->done++;
3203         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3204         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3205 }
3206 EXPORT_SYMBOL(complete);
3207
3208 /**
3209  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3210  * @x:  holds the state of this particular completion
3211  *
3212  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3213  *
3214  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3215  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3216  */
3217 void complete_all(struct completion *x)
3218 {
3219         unsigned long flags;
3220
3221         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3222         x->done += UINT_MAX/2;
3223         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3224         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3225 }
3226 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3227
3228 static inline long __sched
3229 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3230 {
3231         if (!x->done) {
3232                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3233
3234                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3235                 do {
3236                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3237                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3238                                 break;
3239                         }
3240                         __set_current_state(state);
3241                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3242                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3243                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3244                 } while (!x->done && timeout);
3245                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3246                 if (!x->done)
3247                         return timeout;
3248         }
3249         x->done--;
3250         return timeout ?: 1;
3251 }
3252
3253 static long __sched
3254 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3255 {
3256         might_sleep();
3257
3258         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3259         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3260         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3261         return timeout;
3262 }
3263
3264 /**
3265  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3266  * @x:  holds the state of this particular completion
3267  *
3268  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3269  * interruptible and there is no timeout.
3270  *
3271  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3272  * and interrupt capability. Also see complete().
3273  */
3274 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3275 {
3276         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3277 }
3278 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3279
3280 /**
3281  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3282  * @x:  holds the state of this particular completion
3283  * @timeout:  timeout value in jiffies
3284  *
3285  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3286  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3287  * interruptible.
3288  *
3289  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3290  * jiffies left till timeout) if completed.
3291  */
3292 unsigned long __sched
3293 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3294 {
3295         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3296 }
3297 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3298
3299 /**
3300  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3301  * @x:  holds the state of this particular completion
3302  *
3303  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3304  * interruptible.
3305  *
3306  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3307  */
3308 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3309 {
3310         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3311         if (t == -ERESTARTSYS)
3312                 return t;
3313         return 0;
3314 }
3315 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3316
3317 /**
3318  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3319  * @x:  holds the state of this particular completion
3320  * @timeout:  timeout value in jiffies
3321  *
3322  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3323  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3324  *
3325  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3326  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3327  */
3328 long __sched
3329 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3330                                           unsigned long timeout)
3331 {
3332         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3333 }
3334 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3335
3336 /**
3337  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3338  * @x:  holds the state of this particular completion
3339  *
3340  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3341  * interrupted by a kill signal.
3342  *
3343  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3344  */
3345 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3346 {
3347         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3348         if (t == -ERESTARTSYS)
3349                 return t;
3350         return 0;
3351 }
3352 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3353
3354 /**
3355  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3356  * @x:  holds the state of this particular completion
3357  * @timeout:  timeout value in jiffies
3358  *
3359  * This waits for either a completion of a specific task to be
3360  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3361  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3362  *
3363  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3364  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3365  */
3366 long __sched
3367 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3368                                      unsigned long timeout)
3369 {
3370         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3371 }
3372 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3373
3374 /**
3375  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3376  *      @x:     completion structure
3377  *
3378  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3379  *               1 if a decrement succeeded.
3380  *
3381  *      If a completion is being used as a counting completion,
3382  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3383  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3384  *      is protecting is not available.
3385  */
3386 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3387 {
3388         unsigned long flags;
3389         int ret = 1;
3390
3391         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3392         if (!x->done)
3393                 ret = 0;
3394         else
3395                 x->done--;
3396         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3397         return ret;
3398 }
3399 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3400
3401 /**
3402  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3403  *      @x:     completion structure
3404  *
3405  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3406  *               1 if there are no waiters.
3407  *
3408  */
3409 bool completion_done(struct completion *x)
3410 {
3411         unsigned long flags;
3412         int ret = 1;
3413
3414         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3415         if (!x->done)
3416                 ret = 0;
3417         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3418         return ret;
3419 }
3420 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3421
3422 static long __sched
3423 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3424 {
3425         unsigned long flags;
3426         wait_queue_t wait;
3427
3428         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3429
3430         __set_current_state(state);
3431
3432         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3433         __add_wait_queue(q, &wait);
3434         spin_unlock(&q->lock);
3435         timeout = schedule_timeout(timeout);
3436         spin_lock_irq(&q->lock);
3437         __remove_wait_queue(q, &wait);
3438         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3439
3440         return timeout;
3441 }
3442
3443 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3444 {
3445         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3446 }
3447 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3448
3449 long __sched
3450 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3451 {
3452         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3453 }
3454 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3455
3456 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3457 {
3458         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3459 }
3460 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3461
3462 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3463 {
3464         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3465 }
3466 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3467
3468 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3469
3470 /*
3471  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3472  * @p: task
3473  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3474  *
3475  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3476  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3477  *
3478  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3479  */
3480 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3481 {
3482         int oldprio, on_rq, running;
3483         struct rq *rq;
3484         const struct sched_class *prev_class;
3485
3486         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3487
3488         rq = __task_rq_lock(p);
3489
3490         /*
3491          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3492          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3493          *
3494          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3495          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3496          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3497          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3498          * with interrupts disabled and will complete the lock
3499          * protected section without being interrupted. So there is no
3500          * real need to boost.
3501          */
3502         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3503                 WARN_ON(p != rq->curr);
3504                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3505                 goto out_unlock;
3506         }
3507
3508         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3509         oldprio = p->prio;
3510         prev_class = p->sched_class;
3511         on_rq = p->on_rq;
3512         running = task_current(rq, p);
3513         if (on_rq)
3514                 dequeue_task(rq, p, 0);
3515         if (running)
3516                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3517
3518         if (rt_prio(prio))
3519                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3520         else
3521                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3522
3523         p->prio = prio;
3524
3525         if (running)
3526                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3527         if (on_rq)
3528                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3529
3530         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3531 out_unlock:
3532         __task_rq_unlock(rq);
3533 }
3534 #endif
3535 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3536 {
3537         int old_prio, delta, on_rq;
3538         unsigned long flags;
3539         struct rq *rq;
3540
3541         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3542                 return;
3543         /*
3544          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3545          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3546          */
3547         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3548         /*
3549          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3550          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3551          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3552          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3553          */
3554         if (task_has_rt_policy(p)) {
3555                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3556                 goto out_unlock;
3557         }
3558         on_rq = p->on_rq;
3559         if (on_rq)
3560                 dequeue_task(rq, p, 0);
3561
3562         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3563         set_load_weight(p);
3564         old_prio = p->prio;
3565         p->prio = effective_prio(p);
3566         delta = p->prio - old_prio;
3567
3568         if (on_rq) {
3569                 enqueue_task(rq, p, 0);
3570                 /*
3571                  * If the task increased its priority or is running and
3572                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3573                  */
3574                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3575                         resched_task(rq->curr);
3576         }
3577 out_unlock:
3578         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3579 }
3580 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3581
3582 /*
3583  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3584  * @p: task
3585  * @nice: nice value
3586  */
3587 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3588 {
3589         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3590         int nice_rlim = 20 - nice;
3591
3592         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3593                 capable(CAP_SYS_NICE));
3594 }
3595
3596 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3597
3598 /*
3599  * sys_nice - change the priority of the current process.
3600  * @increment: priority increment
3601  *
3602  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3603  * does similar things.
3604  */
3605 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3606 {
3607         long nice, retval;
3608
3609         /*
3610          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3611          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3612          * and we have a single winner.
3613          */
3614         if (increment < -40)
3615                 increment = -40;
3616         if (increment > 40)
3617                 increment = 40;
3618
3619         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3620         if (nice < -20)
3621                 nice = -20;
3622         if (nice > 19)
3623                 nice = 19;
3624
3625         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3626                 return -EPERM;
3627
3628         retval = security_task_setnice(current, nice);
3629         if (retval)
3630                 return retval;
3631
3632         set_user_nice(current, nice);
3633         return 0;
3634 }
3635
3636 #endif
3637
3638 /**
3639  * task_prio - return the priority value of a given task.
3640  * @p: the task in question.
3641  *
3642  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3643  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3644  * around 0, value goes from -16 to +15.
3645  */
3646 int task_prio(const struct task_struct *p)
3647 {
3648         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3649 }
3650
3651 /**
3652  * task_nice - return the nice value of a given task.
3653  * @p: the task in question.
3654  */
3655 int task_nice(const struct task_struct *p)
3656 {
3657         return TASK_NICE(p);
3658 }
3659 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3660
3661 /**
3662  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3663  * @cpu: the processor in question.
3664  */
3665 int idle_cpu(int cpu)
3666 {
3667         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3668
3669         if (rq->curr != rq->idle)
3670                 return 0;
3671
3672         if (rq->nr_running)
3673                 return 0;
3674
3675 #ifdef CONFIG_SMP
3676         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3677                 return 0;
3678 #endif
3679
3680         return 1;
3681 }
3682
3683 /**
3684  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3685  * @cpu: the processor in question.
3686  */
3687 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3688 {
3689         return cpu_rq(cpu)->idle;
3690 }
3691
3692 /**
3693  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3694  * @pid: the pid in question.
3695  */
3696 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3697 {
3698         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3699 }
3700
3701 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3702 static void
3703 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3704 {
3705         p->policy = policy;
3706         p->rt_priority = prio;
3707         p->normal_prio = normal_prio(p);
3708         /* we are holding p->pi_lock already */
3709         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3710         if (rt_prio(p->prio))
3711                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3712         else
3713                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3714         set_load_weight(p);
3715 }
3716
3717 /*
3718  * check the target process has a UID that matches the current process's
3719  */
3720 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3721 {
3722         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3723         bool match;
3724
3725         rcu_read_lock();
3726         pcred = __task_cred(p);
3727         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3728                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3729         rcu_read_unlock();
3730         return match;
3731 }
3732
3733 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3734                                 const struct sched_param *param, bool user)
3735 {
3736         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3737         unsigned long flags;
3738         const struct sched_class *prev_class;
3739         struct rq *rq;
3740         int reset_on_fork;
3741
3742         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3743         BUG_ON(in_interrupt());
3744 recheck:
3745         /* double check policy once rq lock held */
3746         if (policy < 0) {
3747                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3748                 policy = oldpolicy = p->policy;
3749         } else {
3750                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3751                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3752
3753                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3754                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3755                                 policy != SCHED_IDLE)
3756                         return -EINVAL;
3757         }
3758
3759         /*
3760          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3761          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3762          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3763          */
3764         if (param->sched_priority < 0 ||
3765             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3766             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3767                 return -EINVAL;
3768         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3769                 return -EINVAL;
3770
3771         /*
3772          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3773          */
3774         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3775                 if (rt_policy(policy)) {
3776                         unsigned long rlim_rtprio =
3777                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3778
3779                         /* can't set/change the rt policy */
3780                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3781                                 return -EPERM;
3782
3783                         /* can't increase priority */
3784                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3785                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3786                                 return -EPERM;
3787                 }
3788
3789                 /*
3790                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3791                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3792                  */
3793                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3794                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3795                                 return -EPERM;
3796                 }
3797
3798                 /* can't change other user's priorities */
3799                 if (!check_same_owner(p))
3800                         return -EPERM;
3801
3802                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3803                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3804                         return -EPERM;
3805         }
3806
3807         if (user) {
3808                 retval = security_task_setscheduler(p);
3809                 if (retval)
3810                         return retval;
3811         }
3812
3813         /*
3814          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3815          * changing the priority of the task:
3816          *
3817          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3818          * runqueue lock must be held.
3819          */
3820         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3821
3822         /*
3823          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3824          */
3825         if (p == rq->stop) {
3826                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3827                 return -EINVAL;
3828         }
3829
3830         /*
3831          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3832          */
3833         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3834                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3835                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3836                 return 0;
3837         }
3838
3839 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3840         if (user) {
3841                 /*
3842                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3843                  * assigned.
3844                  */
3845                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3846                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3847                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3848                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3849                         return -EPERM;
3850                 }
3851         }
3852 #endif
3853
3854         /* recheck policy now with rq lock held */
3855         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3856                 policy = oldpolicy = -1;
3857                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3858                 goto recheck;
3859         }
3860         on_rq = p->on_rq;
3861         running = task_current(rq, p);
3862         if (on_rq)
3863                 dequeue_task(rq, p, 0);
3864         if (running)
3865                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3866
3867         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3868
3869         oldprio = p->prio;
3870         prev_class = p->sched_class;
3871         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3872
3873         if (running)
3874                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3875         if (on_rq)
3876                 enqueue_task(rq, p, 0);
3877
3878         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3879         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3880
3881         rt_mutex_adjust_pi(p);
3882
3883         return 0;
3884 }
3885
3886 /**
3887  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3888  * @p: the task in question.
3889  * @policy: new policy.
3890  * @param: structure containing the new RT priority.
3891  *
3892  * NOTE that the task may be already dead.
3893  */
3894 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3895                        const struct sched_param *param)
3896 {
3897         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3898 }
3899 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3900
3901 /**
3902  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3903  * @p: the task in question.
3904  * @policy: new policy.
3905  * @param: structure containing the new RT priority.
3906  *
3907  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3908  * current context has permission.  For example, this is needed in
3909  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3910  * but our caller might not have that capability.
3911  */
3912 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3913                                const struct sched_param *param)
3914 {
3915         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3916 }
3917
3918 static int
3919 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3920 {
3921         struct sched_param lparam;
3922         struct task_struct *p;
3923         int retval;
3924
3925         if (!param || pid < 0)
3926                 return -EINVAL;
3927         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3928                 return -EFAULT;
3929
3930         rcu_read_lock();
3931         retval = -ESRCH;
3932         p = find_process_by_pid(pid);
3933         if (p != NULL)
3934                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3935         rcu_read_unlock();
3936
3937         return retval;
3938 }
3939
3940 /**
3941  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3942  * @pid: the pid in question.
3943  * @policy: new policy.
3944  * @param: structure containing the new RT priority.
3945  */
3946 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3947                 struct sched_param __user *, param)
3948 {
3949         /* negative values for policy are not valid */
3950         if (policy < 0)
3951                 return -EINVAL;
3952
3953         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3954 }
3955
3956 /**
3957  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3958  * @pid: the pid in question.
3959  * @param: structure containing the new RT priority.
3960  */
3961 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3962 {
3963         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3964 }
3965
3966 /**
3967  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3968  * @pid: the pid in question.
3969  */
3970 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3971 {
3972         struct task_struct *p;
3973         int retval;
3974
3975         if (pid < 0)
3976                 return -EINVAL;
3977
3978         retval = -ESRCH;
3979         rcu_read_lock();
3980         p = find_process_by_pid(pid);
3981         if (p) {
3982                 retval = security_task_getscheduler(p);
3983                 if (!retval)
3984                         retval = p->policy
3985                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3986         }
3987         rcu_read_unlock();
3988         return retval;
3989 }
3990
3991 /**
3992  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3993  * @pid: the pid in question.
3994  * @param: structure containing the RT priority.
3995  */
3996 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3997 {
3998         struct sched_param lp;
3999         struct task_struct *p;
4000         int retval;
4001
4002         if (!param || pid < 0)
4003                 return -EINVAL;
4004
4005         rcu_read_lock();
4006         p = find_process_by_pid(pid);
4007         retval = -ESRCH;
4008         if (!p)
4009                 goto out_unlock;
4010
4011         retval = security_task_getscheduler(p);
4012         if (retval)
4013                 goto out_unlock;
4014
4015         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4016         rcu_read_unlock();
4017
4018         /*
4019          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4020          */
4021         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4022
4023         return retval;
4024
4025 out_unlock:
4026         rcu_read_unlock();
4027         return retval;
4028 }
4029
4030 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4031 {
4032         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4033         struct task_struct *p;
4034         int retval;
4035
4036         get_online_cpus();
4037         rcu_read_lock();
4038
4039         p = find_process_by_pid(pid);
4040         if (!p) {
4041                 rcu_read_unlock();
4042                 put_online_cpus();
4043                 return -ESRCH;
4044         }
4045
4046         /* Prevent p going away */
4047         get_task_struct(p);
4048         rcu_read_unlock();
4049
4050         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4051                 retval = -ENOMEM;
4052                 goto out_put_task;
4053         }
4054         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4055                 retval = -ENOMEM;
4056                 goto out_free_cpus_allowed;
4057         }
4058         retval = -EPERM;
4059         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4060                 goto out_unlock;
4061
4062         retval = security_task_setscheduler(p);
4063         if (retval)
4064                 goto out_unlock;
4065
4066         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4067         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4068 again:
4069         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4070
4071         if (!retval) {
4072                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4073                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4074                         /*
4075                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4076                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4077                          * cpuset's cpus_allowed
4078                          */
4079                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4080                         goto again;
4081                 }
4082         }
4083 out_unlock:
4084         free_cpumask_var(new_mask);
4085 out_free_cpus_allowed:
4086         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4087 out_put_task:
4088         put_task_struct(p);
4089         put_online_cpus();
4090         return retval;
4091 }
4092
4093 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4094                              struct cpumask *new_mask)
4095 {
4096         if (len < cpumask_size())
4097                 cpumask_clear(new_mask);
4098         else if (len > cpumask_size())
4099                 len = cpumask_size();
4100
4101         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4102 }
4103
4104 /**
4105  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4106  * @pid: pid of the process
4107  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4108  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4109  */
4110 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4111                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4112 {
4113         cpumask_var_t new_mask;
4114         int retval;
4115
4116         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4117                 return -ENOMEM;
4118
4119         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4120         if (retval == 0)
4121                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4122         free_cpumask_var(new_mask);
4123         return retval;
4124 }
4125
4126 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4127 {
4128         struct task_struct *p;
4129         unsigned long flags;
4130         int retval;
4131
4132         get_online_cpus();
4133         rcu_read_lock();
4134
4135         retval = -ESRCH;
4136         p = find_process_by_pid(pid);
4137         if (!p)
4138                 goto out_unlock;
4139
4140         retval = security_task_getscheduler(p);
4141         if (retval)
4142                 goto out_unlock;
4143
4144         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4145         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4146         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4147
4148 out_unlock:
4149         rcu_read_unlock();
4150         put_online_cpus();
4151
4152         return retval;
4153 }
4154
4155 /**
4156  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4157  * @pid: pid of the process
4158  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4159  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4160  */
4161 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4162                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4163 {
4164         int ret;
4165         cpumask_var_t mask;
4166
4167         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4168                 return -EINVAL;
4169         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4170                 return -EINVAL;
4171
4172         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4173                 return -ENOMEM;
4174
4175         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4176         if (ret == 0) {
4177                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4178
4179                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4180                         ret = -EFAULT;
4181                 else
4182                         ret = retlen;
4183         }
4184         free_cpumask_var(mask);
4185
4186         return ret;
4187 }
4188
4189 /**
4190  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4191  *
4192  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4193  * other threads running on this CPU then this function will return.
4194  */
4195 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4196 {
4197         struct rq *rq = this_rq_lock();
4198
4199         schedstat_inc(rq, yld_count);
4200         current->sched_class->yield_task(rq);
4201
4202         /*
4203          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4204          * no need to preempt or enable interrupts:
4205          */
4206         __release(rq->lock);
4207         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4208         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4209         sched_preempt_enable_no_resched();
4210
4211         schedule();
4212
4213         return 0;
4214 }
4215
4216 static inline int should_resched(void)
4217 {
4218         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4219 }
4220
4221 static void __cond_resched(void)
4222 {
4223         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4224         __schedule();
4225         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4226 }
4227
4228 int __sched _cond_resched(void)
4229 {
4230         if (should_resched()) {
4231                 __cond_resched();
4232                 return 1;
4233         }
4234         return 0;
4235 }
4236 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4237
4238 /*
4239  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4240  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4241  *
4242  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4243  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4244  * spin_unlock(), once by hand).
4245  */
4246 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4247 {
4248         int resched = should_resched();
4249         int ret = 0;
4250
4251         lockdep_assert_held(lock);
4252
4253         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4254                 spin_unlock(lock);
4255                 if (resched)
4256                         __cond_resched();
4257                 else
4258                         cpu_relax();
4259                 ret = 1;
4260                 spin_lock(lock);
4261         }
4262         return ret;
4263 }
4264 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4265
4266 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4267 {
4268         BUG_ON(!in_softirq());
4269
4270         if (should_resched()) {
4271                 local_bh_enable();
4272                 __cond_resched();
4273                 local_bh_disable();
4274                 return 1;
4275         }
4276         return 0;
4277 }
4278 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4279
4280 /**
4281  * yield - yield the current processor to other threads.
4282  *
4283  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4284  *
4285  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4286  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4287  * it, its already broken.
4288  *
4289  * Typical broken usage is:
4290  *
4291  * while (!event)
4292  *      yield();
4293  *
4294  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4295  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4296  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4297  *
4298  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4299  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4300  * If you still want to use yield(), do not!
4301  */
4302 void __sched yield(void)
4303 {
4304         set_current_state(TASK_RUNNING);
4305         sys_sched_yield();
4306 }
4307 EXPORT_SYMBOL(yield);
4308
4309 /**
4310  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4311  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4312  * processor it's on.
4313  * @p: target task
4314  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4315  *
4316  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4317  * can't go away on us before we can do any checks.
4318  *
4319  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4320  */
4321 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4322 {
4323         struct task_struct *curr = current;
4324         struct rq *rq, *p_rq;
4325         unsigned long flags;
4326         bool yielded = 0;
4327
4328         local_irq_save(flags);
4329         rq = this_rq();
4330
4331 again:
4332         p_rq = task_rq(p);
4333         double_rq_lock(rq, p_rq);
4334         while (task_rq(p) != p_rq) {
4335                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4336                 goto again;
4337         }
4338
4339         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4340                 goto out;
4341
4342         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4343                 goto out;
4344
4345         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4346                 goto out;
4347
4348         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4349         if (yielded) {
4350                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4351                 /*
4352                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4353                  * fairness.
4354                  */
4355                 if (preempt && rq != p_rq)
4356                         resched_task(p_rq->curr);
4357         }
4358
4359 out:
4360         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4361         local_irq_restore(flags);
4362
4363         if (yielded)
4364                 schedule();
4365
4366         return yielded;
4367 }
4368 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4369
4370 /*
4371  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4372  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4373  */
4374 void __sched io_schedule(void)
4375 {
4376         struct rq *rq = raw_rq();
4377
4378         delayacct_blkio_start();
4379         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4380         blk_flush_plug(current);
4381         current->in_iowait = 1;
4382         schedule();
4383         current->in_iowait = 0;
4384         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4385         delayacct_blkio_end();
4386 }
4387 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4388
4389 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4390 {
4391         struct rq *rq = raw_rq();
4392         long ret;
4393
4394         delayacct_blkio_start();
4395         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4396         blk_flush_plug(current);
4397         current->in_iowait = 1;
4398         ret = schedule_timeout(timeout);
4399         current->in_iowait = 0;
4400         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4401         delayacct_blkio_end();
4402         return ret;
4403 }
4404
4405 /**
4406  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4407  * @policy: scheduling class.
4408  *
4409  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4410  * by a given scheduling class.
4411  */
4412 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4413 {
4414         int ret = -EINVAL;
4415
4416         switch (policy) {
4417         case SCHED_FIFO:
4418         case SCHED_RR:
4419                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4420                 break;
4421         case SCHED_NORMAL:
4422         case SCHED_BATCH:
4423         case SCHED_IDLE:
4424                 ret = 0;
4425                 break;
4426         }
4427         return ret;
4428 }
4429
4430 /**
4431  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4432  * @policy: scheduling class.
4433  *
4434  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4435  * by a given scheduling class.
4436  */
4437 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4438 {
4439         int ret = -EINVAL;
4440
4441         switch (policy) {
4442         case SCHED_FIFO:
4443         case SCHED_RR:
4444                 ret = 1;
4445                 break;
4446         case SCHED_NORMAL:
4447         case SCHED_BATCH:
4448         case SCHED_IDLE:
4449                 ret = 0;
4450         }
4451         return ret;
4452 }
4453
4454 /**
4455  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4456  * @pid: pid of the process.
4457  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4458  *
4459  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4460  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4461  */
4462 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4463                 struct timespec __user *, interval)
4464 {
4465         struct task_struct *p;
4466         unsigned int time_slice;
4467         unsigned long flags;
4468         struct rq *rq;
4469         int retval;
4470         struct timespec t;
4471
4472         if (pid < 0)
4473                 return -EINVAL;
4474
4475         retval = -ESRCH;
4476         rcu_read_lock();
4477         p = find_process_by_pid(pid);
4478         if (!p)
4479                 goto out_unlock;
4480
4481         retval = security_task_getscheduler(p);
4482         if (retval)
4483                 goto out_unlock;
4484
4485         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4486         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4487         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4488
4489         rcu_read_unlock();
4490         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4491         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4492         return retval;
4493
4494 out_unlock:
4495         rcu_read_unlock();
4496         return retval;
4497 }
4498
4499 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4500
4501 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4502 {
4503         unsigned long free = 0;
4504         unsigned state;
4505
4506         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4507         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4508                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4509 #if BITS_PER_LONG == 32
4510         if (state == TASK_RUNNING)
4511                 printk(KERN_CONT " running  ");
4512         else
4513                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4514 #else
4515         if (state == TASK_RUNNING)
4516                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4517         else
4518                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4519 #endif
4520 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4521         free = stack_not_used(p);
4522 #endif
4523         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4524                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4525                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4526
4527         show_stack(p, NULL);
4528 }
4529
4530 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4531 {
4532         struct task_struct *g, *p;
4533
4534 #if BITS_PER_LONG == 32
4535         printk(KERN_INFO
4536                 "  task                PC stack   pid father\n");
4537 #else
4538         printk(KERN_INFO
4539                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4540 #endif
4541         rcu_read_lock();
4542         do_each_thread(g, p) {
4543                 /*
4544                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4545                  * console might take a lot of time:
4546                  */
4547                 touch_nmi_watchdog();
4548                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4549                         sched_show_task(p);
4550         } while_each_thread(g, p);
4551
4552         touch_all_softlockup_watchdogs();
4553
4554 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4555         sysrq_sched_debug_show();
4556 #endif
4557         rcu_read_unlock();
4558         /*
4559          * Only show locks if all tasks are dumped:
4560          */
4561         if (!state_filter)
4562                 debug_show_all_locks();
4563 }
4564
4565 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4566 {
4567         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4568 }
4569
4570 /**
4571  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4572  * @idle: task in question
4573  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4574  *
4575  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4576  * flag, to make booting more robust.
4577  */
4578 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4579 {
4580         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4581         unsigned long flags;
4582
4583         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4584
4585         __sched_fork(idle);
4586         idle->state = TASK_RUNNING;
4587         idle->se.exec_start = sched_clock();
4588
4589         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4590         /*
4591          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4592          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4593          * lockdep check in task_group() will fail.
4594          *
4595          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4596          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4597          *
4598          * Silence PROVE_RCU
4599          */
4600         rcu_read_lock();
4601         __set_task_cpu(idle, cpu);
4602         rcu_read_unlock();
4603
4604         rq->curr = rq->idle = idle;
4605 #if defined(CONFIG_SMP)
4606         idle->on_cpu = 1;
4607 #endif
4608         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4609
4610         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4611         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4612
4613         /*
4614          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4615          */
4616         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4617         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4618 #if defined(CONFIG_SMP)
4619         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4620 #endif
4621 }
4622
4623 #ifdef CONFIG_SMP
4624 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4625 {
4626         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4627                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4628
4629         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4630         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4631 }
4632
4633 /*
4634  * This is how migration works:
4635  *
4636  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4637  *    stop_one_cpu().
4638  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4639  *    off the CPU)
4640  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4641  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4642  *    it and puts it into the right queue.
4643  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4644  *    is done.
4645  */
4646
4647 /*
4648  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4649  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4650  * is removed from the allowed bitmask.
4651  *
4652  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4653  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4654  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4655  */
4656 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4657 {
4658         unsigned long flags;
4659         struct rq *rq;
4660         unsigned int dest_cpu;
4661         int ret = 0;
4662
4663         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4664
4665         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4666                 goto out;
4667
4668         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4669                 ret = -EINVAL;
4670                 goto out;
4671         }
4672
4673         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4674                 ret = -EINVAL;
4675                 goto out;
4676         }
4677
4678         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4679
4680         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4681         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4682                 goto out;
4683
4684         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4685         if (p->on_rq) {
4686                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4687                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4688                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4689                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4690                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4691                 return 0;
4692         }
4693 out:
4694         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4695
4696         return ret;
4697 }
4698 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4699
4700 /*
4701  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4702  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4703  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4704  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4705  *
4706  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4707  * as the task is no longer on this CPU.
4708  *
4709  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4710  */
4711 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4712 {
4713         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4714         int ret = 0;
4715
4716         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4717                 return ret;
4718
4719         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4720         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4721
4722         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4723         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4724         /* Already moved. */
4725         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4726                 goto done;
4727         /* Affinity changed (again). */
4728         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4729                 goto fail;
4730
4731         /*
4732          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4733          * placed properly.
4734          */
4735         if (p->on_rq) {
4736                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4737                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4738                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4739                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4740         }
4741 done:
4742         ret = 1;
4743 fail:
4744         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4745         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4746         return ret;
4747 }
4748
4749 /*
4750  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4751  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4752  * 'pushing' onto another runqueue.
4753  */
4754 static int migration_cpu_stop(void *data)
4755 {
4756         struct migration_arg *arg = data;
4757
4758         /*
4759          * The original target cpu might have gone down and we might
4760          * be on another cpu but it doesn't matter.
4761          */
4762         local_irq_disable();
4763         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4764         local_irq_enable();
4765         return 0;
4766 }
4767
4768 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4769
4770 /*
4771  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4772  * offline.
4773  */
4774 void idle_task_exit(void)
4775 {
4776         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4777
4778         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4779
4780         if (mm != &init_mm)
4781                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4782         mmdrop(mm);
4783 }
4784
4785 /*
4786  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4787  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4788  * nr_active count is stable.
4789  *
4790  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4791  */
4792 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4793 {
4794         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4795         if (delta)
4796                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4797 }
4798
4799 /*
4800  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4801  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4802  *
4803  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4804  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4805  * because of lock validation efforts.
4806  */
4807 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4808 {
4809         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4810         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4811         int dest_cpu;
4812
4813         /*
4814          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4815          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4816          *
4817          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4818          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4819          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4820          * done here.
4821          */
4822         rq->stop = NULL;
4823
4824         for ( ; ; ) {
4825                 /*
4826                  * There's this thread running, bail when that's the only
4827                  * remaining thread.
4828                  */
4829                 if (rq->nr_running == 1)
4830                         break;
4831
4832                 next = pick_next_task(rq);
4833                 BUG_ON(!next);
4834                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4835
4836                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4837                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4838                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4839
4840                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4841
4842                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4843         }
4844
4845         rq->stop = stop;
4846 }
4847
4848 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4849
4850 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4851
4852 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4853         {
4854                 .procname       = "sched_domain",
4855                 .mode           = 0555,
4856         },
4857         {}
4858 };
4859
4860 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4861         {
4862                 .procname       = "kernel",
4863                 .mode           = 0555,
4864                 .child          = sd_ctl_dir,
4865         },
4866         {}
4867 };
4868
4869 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4870 {
4871         struct ctl_table *entry =
4872                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4873
4874         return entry;
4875 }
4876
4877 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4878 {
4879         struct ctl_table *entry;
4880
4881         /*
4882          * In the intermediate directories, both the child directory and
4883          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4884          * will always be set. In the lowest directory the names are
4885          * static strings and all have proc handlers.
4886          */
4887         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4888                 if (entry->child)
4889                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4890                 if (entry->proc_handler == NULL)
4891                         kfree(entry->procname);
4892         }
4893
4894         kfree(*tablep);
4895         *tablep = NULL;
4896 }
4897
4898 static int min_load_idx = 0;
4899 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX;
4900
4901 static void
4902 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4903                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4904                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4905                 bool load_idx)
4906 {
4907         entry->procname = procname;
4908         entry->data = data;
4909         entry->maxlen = maxlen;
4910         entry->mode = mode;
4911         entry->proc_handler = proc_handler;
4912
4913         if (load_idx) {
4914                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4915                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4916         }
4917 }
4918
4919 static struct ctl_table *
4920 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4921 {
4922         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4923
4924         if (table == NULL)
4925                 return NULL;
4926
4927         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4928                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4929         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4930                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4931         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4932                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4933         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4934                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4935         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4936                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4937         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4938                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4939         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4940                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4941         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4942                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4943         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4944                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4945         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4946                 &sd->cache_nice_tries,
4947                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4948         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4949                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4950         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4951                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4952         /* &table[12] is terminator */
4953
4954         return table;
4955 }
4956
4957 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4958 {
4959         struct ctl_table *entry, *table;
4960         struct sched_domain *sd;
4961         int domain_num = 0, i;
4962         char buf[32];
4963
4964         for_each_domain(cpu, sd)
4965                 domain_num++;
4966         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4967         if (table == NULL)
4968                 return NULL;
4969
4970         i = 0;
4971         for_each_domain(cpu, sd) {
4972                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4973                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4974                 entry->mode = 0555;
4975                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4976                 entry++;
4977                 i++;
4978         }
4979         return table;
4980 }
4981
4982 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4983 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4984 {
4985         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4986         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4987         char buf[32];
4988
4989         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4990         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4991
4992         if (entry == NULL)
4993                 return;
4994
4995         for_each_possible_cpu(i) {
4996                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4997                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4998                 entry->mode = 0555;
4999                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5000                 entry++;
5001         }
5002
5003         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5004         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5005 }
5006
5007 /* may be called multiple times per register */
5008 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5009 {
5010         if (sd_sysctl_header)
5011                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5012         sd_sysctl_header = NULL;
5013         if (sd_ctl_dir[0].child)
5014                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5015 }
5016 #else
5017 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5018 {
5019 }
5020 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5021 {
5022 }
5023 #endif
5024
5025 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5026 {
5027         if (!rq->online) {
5028                 const struct sched_class *class;
5029
5030                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5031                 rq->online = 1;
5032
5033                 for_each_class(class) {
5034                         if (class->rq_online)
5035                                 class->rq_online(rq);
5036                 }
5037         }
5038 }
5039
5040 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5041 {
5042         if (rq->online) {
5043                 const struct sched_class *class;
5044
5045                 for_each_class(class) {
5046                         if (class->rq_offline)
5047                                 class->rq_offline(rq);
5048                 }
5049
5050                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5051                 rq->online = 0;
5052         }
5053 }
5054
5055 /*
5056  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5057  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5058  */
5059 static int __cpuinit
5060 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5061 {
5062         int cpu = (long)hcpu;
5063         unsigned long flags;
5064         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5065
5066         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5067
5068         case CPU_UP_PREPARE:
5069                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5070                 break;
5071
5072         case CPU_ONLINE:
5073                 /* Update our root-domain */
5074                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5075                 if (rq->rd) {
5076                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5077
5078                         set_rq_online(rq);
5079                 }
5080                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5081                 break;
5082
5083 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5084         case CPU_DYING:
5085                 sched_ttwu_pending();
5086                 /* Update our root-domain */
5087                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5088                 if (rq->rd) {
5089                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5090                         set_rq_offline(rq);
5091                 }
5092                 migrate_tasks(cpu);
5093                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5094                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5095                 break;
5096
5097         case CPU_DEAD:
5098                 calc_load_migrate(rq);
5099                 break;
5100 #endif
5101         }
5102
5103         update_max_interval();
5104
5105         return NOTIFY_OK;
5106 }
5107
5108 /*
5109  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5110  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5111  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5112  */
5113 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5114         .notifier_call = migration_call,
5115         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5116 };
5117
5118 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5119                                       unsigned long action, void *hcpu)
5120 {
5121         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5122         case CPU_STARTING:
5123         case CPU_DOWN_FAILED:
5124                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5125                 return NOTIFY_OK;
5126         default:
5127                 return NOTIFY_DONE;
5128         }
5129 }
5130
5131 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5132                                         unsigned long action, void *hcpu)
5133 {
5134         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5135         case CPU_DOWN_PREPARE:
5136                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5137                 return NOTIFY_OK;
5138         default:
5139                 return NOTIFY_DONE;
5140         }
5141 }
5142
5143 static int __init migration_init(void)
5144 {
5145         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5146         int err;
5147
5148         /* Initialize migration for the boot CPU */
5149         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5150         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5151         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5152         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5153
5154         /* Register cpu active notifiers */
5155         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5156         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5157
5158         return 0;
5159 }
5160 early_initcall(migration_init);
5161 #endif
5162
5163 #ifdef CONFIG_SMP
5164
5165 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5166
5167 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5168
5169 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5170
5171 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5172 {
5173         sched_debug_enabled = 1;
5174
5175         return 0;
5176 }
5177 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5178
5179 static inline bool sched_debug(void)
5180 {
5181         return sched_debug_enabled;
5182 }
5183
5184 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5185                                   struct cpumask *groupmask)
5186 {
5187         struct sched_group *group = sd->groups;
5188         char str[256];
5189
5190         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5191         cpumask_clear(groupmask);
5192
5193         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5194
5195         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5196                 printk("does not load-balance\n");
5197                 if (sd->parent)
5198                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5199                                         " has parent");
5200                 return -1;
5201         }
5202
5203         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5204
5205         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5206                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5207                                 "CPU%d\n", cpu);
5208         }
5209         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5210                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5211                                 " CPU%d\n", cpu);
5212         }
5213
5214         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5215         do {
5216                 if (!group) {
5217                         printk("\n");
5218                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5219                         break;
5220                 }
5221
5222                 /*
5223                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5224                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5225                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5226                  */
5227                 if (!group->sgp->power_orig) {
5228                         printk(KERN_CONT "\n");
5229                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5230                                         "set\n");
5231                         break;
5232                 }
5233
5234                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5235                         printk(KERN_CONT "\n");
5236                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5237                         break;
5238                 }
5239
5240                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5241                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5242                         printk(KERN_CONT "\n");
5243                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5244                         break;
5245                 }
5246
5247                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5248
5249                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5250
5251                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5252                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5253                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5254                                 group->sgp->power);
5255                 }
5256
5257                 group = group->next;
5258         } while (group != sd->groups);
5259         printk(KERN_CONT "\n");
5260
5261         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5262                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5263
5264         if (sd->parent &&
5265             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5266                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5267                         "of domain->span\n");
5268         return 0;
5269 }
5270
5271 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5272 {
5273         int level = 0;
5274
5275         if (!sched_debug_enabled)
5276                 return;
5277
5278         if (!sd) {
5279                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5280                 return;
5281         }
5282
5283         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5284
5285         for (;;) {
5286                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5287                         break;
5288                 level++;
5289                 sd = sd->parent;
5290                 if (!sd)
5291                         break;
5292         }
5293 }
5294 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5295 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5296 static inline bool sched_debug(void)
5297 {
5298         return false;
5299 }
5300 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5301
5302 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5303 {
5304         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5305                 return 1;
5306
5307         /* Following flags need at least 2 groups */
5308         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5309                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5310                          SD_BALANCE_FORK |
5311                          SD_BALANCE_EXEC |
5312                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5313                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5314                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5315                         return 0;
5316         }
5317
5318         /* Following flags don't use groups */
5319         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5320                 return 0;
5321
5322         return 1;
5323 }
5324
5325 static int
5326 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5327 {
5328         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5329
5330         if (sd_degenerate(parent))
5331                 return 1;
5332
5333         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5334                 return 0;
5335
5336         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5337         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5338                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5339                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5340                                 SD_BALANCE_FORK |
5341                                 SD_BALANCE_EXEC |
5342                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5343                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5344                 if (nr_node_ids == 1)
5345                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5346         }
5347         if (~cflags & pflags)
5348                 return 0;
5349
5350         return 1;
5351 }
5352
5353 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5354 {
5355         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5356
5357         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5358         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5359         free_cpumask_var(rd->online);
5360         free_cpumask_var(rd->span);
5361         kfree(rd);
5362 }
5363
5364 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5365 {
5366         struct root_domain *old_rd = NULL;
5367         unsigned long flags;
5368
5369         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5370
5371         if (rq->rd) {
5372                 old_rd = rq->rd;
5373
5374                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5375                         set_rq_offline(rq);
5376
5377                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5378
5379                 /*
5380                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5381                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5382                  * in this function:
5383                  */
5384                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5385                         old_rd = NULL;
5386         }
5387
5388         atomic_inc(&rd->refcount);
5389         rq->rd = rd;
5390
5391         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5392         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5393                 set_rq_online(rq);
5394
5395         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5396
5397         if (old_rd)
5398                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5399 }
5400
5401 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5402 {
5403         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5404
5405         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5406                 goto out;
5407         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5408                 goto free_span;
5409         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5410                 goto free_online;
5411
5412         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5413                 goto free_rto_mask;
5414         return 0;
5415
5416 free_rto_mask:
5417         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5418 free_online:
5419         free_cpumask_var(rd->online);
5420 free_span:
5421         free_cpumask_var(rd->span);
5422 out:
5423         return -ENOMEM;
5424 }
5425
5426 /*
5427  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5428  * members (mimicking the global state we have today).
5429  */
5430 struct root_domain def_root_domain;
5431
5432 static void init_defrootdomain(void)
5433 {
5434         init_rootdomain(&def_root_domain);
5435
5436         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5437 }
5438
5439 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5440 {
5441         struct root_domain *rd;
5442
5443         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5444         if (!rd)
5445                 return NULL;
5446
5447         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5448                 kfree(rd);
5449                 return NULL;
5450         }
5451
5452         return rd;
5453 }
5454
5455 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5456 {
5457         struct sched_group *tmp, *first;
5458
5459         if (!sg)
5460                 return;
5461
5462         first = sg;
5463         do {
5464                 tmp = sg->next;
5465
5466                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5467                         kfree(sg->sgp);
5468
5469                 kfree(sg);
5470                 sg = tmp;
5471         } while (sg != first);
5472 }
5473
5474 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5475 {
5476         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5477
5478         /*
5479          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5480          * nuke them all.
5481          */
5482         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5483                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5484         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5485                 kfree(sd->groups->sgp);
5486                 kfree(sd->groups);
5487         }
5488         kfree(sd);
5489 }
5490
5491 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5492 {
5493         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5494 }
5495
5496 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5497 {
5498         for (; sd; sd = sd->parent)
5499                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5500 }
5501
5502 /*
5503  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5504  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5505  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5506  *
5507  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5508  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5509  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5510  */
5511 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5512 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5513
5514 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_node);
5515
5516 static void update_domain_cache(int cpu)
5517 {
5518         struct sched_domain *sd;
5519         int id = cpu;
5520
5521         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5522         if (sd)
5523                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5524
5525         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5526         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5527
5528         for_each_domain(cpu, sd) {
5529                 if (cpumask_equal(sched_domain_span(sd),
5530                                   cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu))))
5531                         goto got_node;
5532         }
5533         sd = NULL;
5534 got_node:
5535         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_node, cpu), sd);
5536 }
5537
5538 /*
5539  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5540  * hold the hotplug lock.
5541  */
5542 static void
5543 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5544 {
5545         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5546         struct sched_domain *tmp;
5547
5548         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5549         for (tmp = sd; tmp; ) {
5550                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5551                 if (!parent)
5552                         break;
5553
5554                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5555                         tmp->parent = parent->parent;
5556                         if (parent->parent)
5557                                 parent->parent->child = tmp;
5558                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5559                 } else
5560                         tmp = tmp->parent;
5561         }
5562
5563         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5564                 tmp = sd;
5565                 sd = sd->parent;
5566                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5567                 if (sd)
5568                         sd->child = NULL;
5569         }
5570
5571         sched_domain_debug(sd, cpu);
5572
5573         rq_attach_root(rq, rd);
5574         tmp = rq->sd;
5575         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5576         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5577
5578         update_domain_cache(cpu);
5579 }
5580
5581 /* cpus with isolated domains */
5582 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5583
5584 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5585 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5586 {
5587         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5588         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5589         return 1;
5590 }
5591
5592 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5593
5594 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5595 {
5596         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5597 }
5598
5599 struct sd_data {
5600         struct sched_domain **__percpu sd;
5601         struct sched_group **__percpu sg;
5602         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5603 };
5604
5605 struct s_data {
5606         struct sched_domain ** __percpu sd;
5607         struct root_domain      *rd;
5608 };
5609
5610 enum s_alloc {
5611         sa_rootdomain,
5612         sa_sd,
5613         sa_sd_storage,
5614         sa_none,
5615 };
5616
5617 struct sched_domain_topology_level;
5618
5619 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5620 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5621
5622 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5623
5624 struct sched_domain_topology_level {
5625         sched_domain_init_f init;
5626         sched_domain_mask_f mask;
5627         int                 flags;
5628         int                 numa_level;
5629         struct sd_data      data;
5630 };
5631
5632 /*
5633  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5634  * domain traversal.
5635  *
5636  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5637  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5638  * range.
5639  *
5640  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5641  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5642  * cpu they're built on, so check that.
5643  *
5644  */
5645 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5646 {
5647         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5648         struct sd_data *sdd = sd->private;
5649         struct sched_domain *sibling;
5650         int i;
5651
5652         for_each_cpu(i, span) {
5653                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5654                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5655                         continue;
5656
5657                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5658         }
5659 }
5660
5661 /*
5662  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5663  * of this group that's also in the iteration mask.
5664  */
5665 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5666 {
5667         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5668 }
5669
5670 static int
5671 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5672 {
5673         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5674         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5675         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5676         struct sd_data *sdd = sd->private;
5677         struct sched_domain *child;
5678         int i;
5679
5680         cpumask_clear(covered);
5681
5682         for_each_cpu(i, span) {
5683                 struct cpumask *sg_span;
5684
5685                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5686                         continue;
5687
5688                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5689
5690                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5691                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5692                         continue;
5693
5694                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5695                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5696
5697                 if (!sg)
5698                         goto fail;
5699
5700                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5701                 if (child->child) {
5702                         child = child->child;
5703                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5704                 } else
5705                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5706
5707                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5708
5709                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5710                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5711                         build_group_mask(sd, sg);
5712
5713                 /*
5714                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5715                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5716                  * die on a /0 trap.
5717                  */
5718                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5719
5720                 /*
5721                  * Make sure the first group of this domain contains the
5722                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5723                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5724                  */
5725                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5726                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5727                         groups = sg;
5728
5729                 if (!first)
5730                         first = sg;
5731                 if (last)
5732                         last->next = sg;
5733                 last = sg;
5734                 last->next = first;
5735         }
5736         sd->groups = groups;
5737
5738         return 0;
5739
5740 fail:
5741         free_sched_groups(first, 0);
5742
5743         return -ENOMEM;
5744 }
5745
5746 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5747 {
5748         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5749         struct sched_domain *child = sd->child;
5750
5751         if (child)
5752                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5753
5754         if (sg) {
5755                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5756                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5757                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5758         }
5759
5760         return cpu;
5761 }
5762
5763 /*
5764  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5765  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5766  * and ->cpu_power to 0.
5767  *
5768  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5769  */
5770 static int
5771 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5772 {
5773         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5774         struct sd_data *sdd = sd->private;
5775         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5776         struct cpumask *covered;
5777         int i;
5778
5779         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5780         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5781
5782         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
5783                 return 0;
5784
5785         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5786         covered = sched_domains_tmpmask;
5787
5788         cpumask_clear(covered);
5789
5790         for_each_cpu(i, span) {
5791                 struct sched_group *sg;
5792                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
5793                 int j;
5794
5795                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5796                         continue;
5797
5798                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5799                 sg->sgp->power = 0;
5800                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5801
5802                 for_each_cpu(j, span) {
5803                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5804                                 continue;
5805
5806                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5807                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5808                 }
5809
5810                 if (!first)
5811                         first = sg;
5812                 if (last)
5813                         last->next = sg;
5814                 last = sg;
5815         }
5816         last->next = first;
5817
5818         return 0;
5819 }
5820
5821 /*
5822  * Initialize sched groups cpu_power.
5823  *
5824  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5825  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5826  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5827  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5828  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5829  * less cpu_power.
5830  */
5831 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5832 {
5833         struct sched_group *sg = sd->groups;
5834
5835         WARN_ON(!sd || !sg);
5836
5837         do {
5838                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5839                 sg = sg->next;
5840         } while (sg != sd->groups);
5841
5842         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5843                 return;
5844
5845         update_group_power(sd, cpu);
5846         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5847 }
5848
5849 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5850 {
5851        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5852 }
5853
5854 /*
5855  * Initializers for schedule domains
5856  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5857  */
5858
5859 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5860 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5861 #else
5862 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5863 #endif
5864
5865 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5866 static noinline struct sched_domain *                                   \
5867 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5868 {                                                                       \
5869         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5870         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5871         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5872         sd->private = &tl->data;                                        \
5873         return sd;                                                      \
5874 }
5875
5876 SD_INIT_FUNC(CPU)
5877 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5878  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5879 #endif
5880 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5881  SD_INIT_FUNC(MC)
5882 #endif
5883 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5884  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5885 #endif
5886
5887 static int default_relax_domain_level = -1;
5888 int sched_domain_level_max;
5889
5890 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5891 {
5892         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5893                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5894
5895         return 1;
5896 }
5897 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5898
5899 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5900                                  struct sched_domain_attr *attr)
5901 {
5902         int request;
5903
5904         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5905                 if (default_relax_domain_level < 0)
5906                         return;
5907                 else
5908                         request = default_relax_domain_level;
5909         } else
5910                 request = attr->relax_domain_level;
5911         if (request < sd->level) {
5912                 /* turn off idle balance on this domain */
5913                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5914         } else {
5915                 /* turn on idle balance on this domain */
5916                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5917         }
5918 }
5919
5920 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5921 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5922
5923 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5924                                  const struct cpumask *cpu_map)
5925 {
5926         switch (what) {
5927         case sa_rootdomain:
5928                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5929                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5930         case sa_sd:
5931                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5932         case sa_sd_storage:
5933                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5934         case sa_none:
5935                 break;
5936         }
5937 }
5938
5939 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5940                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5941 {
5942         memset(d, 0, sizeof(*d));
5943
5944         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5945                 return sa_sd_storage;
5946         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5947         if (!d->sd)
5948                 return sa_sd_storage;
5949         d->rd = alloc_rootdomain();
5950         if (!d->rd)
5951                 return sa_sd;
5952         return sa_rootdomain;
5953 }
5954
5955 /*
5956  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5957  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5958  * will not free the data we're using.
5959  */
5960 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5961 {
5962         struct sd_data *sdd = sd->private;
5963
5964         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5965         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5966
5967         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5968                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5969
5970         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5971                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5972 }
5973
5974 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5975 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5976 {
5977         return topology_thread_cpumask(cpu);
5978 }
5979 #endif
5980
5981 /*
5982  * Topology list, bottom-up.
5983  */
5984 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5985 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5986         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5987 #endif
5988 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5989         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5990 #endif
5991 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5992         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5993 #endif
5994         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5995         { NULL, },
5996 };
5997
5998 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5999
6000 #ifdef CONFIG_SCHED_NUMA
6001
6002 /*
6003  * Requeues a task ensuring its on the right load-balance list so
6004  * that it might get migrated to its new home.
6005  *
6006  * Since home-node is pure preference there's no hard migrate to force
6007  * us anywhere, this also allows us to call this from atomic context if
6008  * required.
6009  */
6010 void sched_setnode(struct task_struct *p, int node)
6011 {
6012         unsigned long flags;
6013         int on_rq, running;
6014         struct rq *rq;
6015
6016         if (!sched_feat(NUMA_MIGRATION))
6017                 return;
6018
6019         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6020         on_rq = p->on_rq;
6021         running = task_current(rq, p);
6022
6023         if (on_rq)
6024                 dequeue_task(rq, p, 0);
6025         if (running)
6026                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6027
6028         p->node = node;
6029
6030         if (running)
6031                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6032         if (on_rq)
6033                 enqueue_task(rq, p, 0);
6034         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6035 }
6036
6037 #endif /* CONFIG_SCHED_NUMA */
6038
6039 #ifdef CONFIG_NUMA
6040
6041 static int sched_domains_numa_levels;
6042 static int *sched_domains_numa_distance;
6043 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6044 static int sched_domains_curr_level;
6045
6046 static inline int sd_local_flags(int level)
6047 {
6048         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
6049                 return 0;
6050
6051         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
6052 }
6053
6054 static struct sched_domain *
6055 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6056 {
6057         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6058         int level = tl->numa_level;
6059         int sd_weight = cpumask_weight(
6060                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6061
6062         *sd = (struct sched_domain){
6063                 .min_interval           = sd_weight,
6064                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6065                 .busy_factor            = 32,
6066                 .imbalance_pct          = 125,
6067                 .cache_nice_tries       = 2,
6068                 .busy_idx               = 3,
6069                 .idle_idx               = 2,
6070                 .newidle_idx            = 0,
6071                 .wake_idx               = 0,
6072                 .forkexec_idx           = 0,
6073
6074                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6075                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6076                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6077                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6078                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6079                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6080                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6081                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6082                                         | 1*SD_SERIALIZE
6083                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6084                                         | 1*SD_NUMA
6085                                         | sd_local_flags(level)
6086                                         ,
6087                 .last_balance           = jiffies,
6088                 .balance_interval       = sd_weight,
6089         };
6090         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6091         sd->private = &tl->data;
6092
6093         /*
6094          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6095          */
6096         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6097
6098         return sd;
6099 }
6100
6101 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6102 {
6103         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6104 }
6105
6106 static void sched_numa_warn(const char *str)
6107 {
6108         static int done = false;
6109         int i,j;
6110
6111         if (done)
6112                 return;
6113
6114         done = true;
6115
6116         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6117
6118         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6119                 printk(KERN_WARNING "  ");
6120                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6121                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6122                 printk(KERN_CONT "\n");
6123         }
6124         printk(KERN_WARNING "\n");
6125 }
6126
6127 static bool find_numa_distance(int distance)
6128 {
6129         int i;
6130
6131         if (distance == node_distance(0, 0))
6132                 return true;
6133
6134         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6135                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6136                         return true;
6137         }
6138
6139         return false;
6140 }
6141
6142 static void sched_init_numa(void)
6143 {
6144         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6145         struct sched_domain_topology_level *tl;
6146         int level = 0;
6147         int i, j, k;
6148
6149         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6150         if (!sched_domains_numa_distance)
6151                 return;
6152
6153         /*
6154          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6155          * unique distances in the node_distance() table.
6156          *
6157          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6158          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6159          */
6160         next_distance = curr_distance;
6161         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6162                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6163                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6164                                 int distance = node_distance(i, k);
6165
6166                                 if (distance > curr_distance &&
6167                                     (distance < next_distance ||
6168                                      next_distance == curr_distance))
6169                                         next_distance = distance;
6170
6171                                 /*
6172                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6173                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6174                                  * equally connected to A.
6175                                  */
6176                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6177                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6178
6179                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6180                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6181                         }
6182                         if (next_distance != curr_distance) {
6183                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6184                                 sched_domains_numa_levels = level;
6185                                 curr_distance = next_distance;
6186                         } else break;
6187                 }
6188
6189                 /*
6190                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6191                  */
6192                 if (!sched_debug())
6193                         break;
6194         }
6195         /*
6196          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6197          * identity distance node_distance(i,i).
6198          *
6199          * The sched_domains_nume_distance[] array includes the actual distance
6200          * numbers.
6201          */
6202
6203         /*
6204          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6205          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6206          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6207          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6208          * in other functions.
6209          *
6210          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6211          */
6212         sched_domains_numa_levels = 0;
6213
6214         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6215         if (!sched_domains_numa_masks)
6216                 return;
6217
6218         /*
6219          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6220          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6221          */
6222         for (i = 0; i < level; i++) {
6223                 sched_domains_numa_masks[i] =
6224                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6225                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6226                         return;
6227
6228                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6229                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6230                         if (!mask)
6231                                 return;
6232
6233                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6234
6235                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6236                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6237                                         continue;
6238
6239                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6240                         }
6241                 }
6242         }
6243
6244         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6245                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6246         if (!tl)
6247                 return;
6248
6249         /*
6250          * Copy the default topology bits..
6251          */
6252         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6253                 tl[i] = default_topology[i];
6254
6255         /*
6256          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6257          */
6258         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6259                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6260                         .init = sd_numa_init,
6261                         .mask = sd_numa_mask,
6262                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6263                         .numa_level = j,
6264                 };
6265         }
6266
6267         sched_domain_topology = tl;
6268
6269         sched_domains_numa_levels = level;
6270 }
6271
6272 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6273 {
6274         int i, j;
6275         int node = cpu_to_node(cpu);
6276
6277         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6278                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6279                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6280                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6281                 }
6282         }
6283 }
6284
6285 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6286 {
6287         int i, j;
6288         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6289                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6290                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6291         }
6292 }
6293
6294 /*
6295  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6296  * are onlined.
6297  */
6298 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6299                                            unsigned long action,
6300                                            void *hcpu)
6301 {
6302         int cpu = (long)hcpu;
6303
6304         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6305         case CPU_ONLINE:
6306                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6307                 break;
6308
6309         case CPU_DEAD:
6310                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6311                 break;
6312
6313         default:
6314                 return NOTIFY_DONE;
6315         }
6316
6317         return NOTIFY_OK;
6318 }
6319 #else
6320 static inline void sched_init_numa(void)
6321 {
6322 }
6323
6324 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6325                                            unsigned long action,
6326                                            void *hcpu)
6327 {
6328         return 0;
6329 }
6330 #endif /* CONFIG_NUMA */
6331
6332 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6333 {
6334         struct sched_domain_topology_level *tl;
6335         int j;
6336
6337         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6338                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6339
6340                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6341                 if (!sdd->sd)
6342                         return -ENOMEM;
6343
6344                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6345                 if (!sdd->sg)
6346                         return -ENOMEM;
6347
6348                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6349                 if (!sdd->sgp)
6350                         return -ENOMEM;
6351
6352                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6353                         struct sched_domain *sd;
6354                         struct sched_group *sg;
6355                         struct sched_group_power *sgp;
6356
6357                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6358                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6359                         if (!sd)
6360                                 return -ENOMEM;
6361
6362                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6363
6364                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6365                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6366                         if (!sg)
6367                                 return -ENOMEM;
6368
6369                         sg->next = sg;
6370
6371                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6372
6373                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6374                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6375                         if (!sgp)
6376                                 return -ENOMEM;
6377
6378                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6379                 }
6380         }
6381
6382         return 0;
6383 }
6384
6385 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6386 {
6387         struct sched_domain_topology_level *tl;
6388         int j;
6389
6390         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6391                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6392
6393                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6394                         struct sched_domain *sd;
6395
6396                         if (sdd->sd) {
6397                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6398                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6399                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6400                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6401                         }
6402
6403                         if (sdd->sg)
6404                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6405                         if (sdd->sgp)
6406                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6407                 }
6408                 free_percpu(sdd->sd);
6409                 sdd->sd = NULL;
6410                 free_percpu(sdd->sg);
6411                 sdd->sg = NULL;
6412                 free_percpu(sdd->sgp);
6413                 sdd->sgp = NULL;
6414         }
6415 }
6416
6417 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6418                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6419                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6420                 int cpu)
6421 {
6422         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6423         if (!sd)
6424                 return child;
6425
6426         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6427         if (child) {
6428                 sd->level = child->level + 1;
6429                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6430                 child->parent = sd;
6431         }
6432         sd->child = child;
6433         set_domain_attribute(sd, attr);
6434
6435         return sd;
6436 }
6437
6438 /*
6439  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6440  * to the individual cpus
6441  */
6442 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6443                                struct sched_domain_attr *attr)
6444 {
6445         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6446         struct sched_domain *sd;
6447         struct s_data d;
6448         int i, ret = -ENOMEM;
6449
6450         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6451         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6452                 goto error;
6453
6454         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6455         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6456                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6457
6458                 sd = NULL;
6459                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6460                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6461                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6462                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6463                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6464                                 break;
6465                 }
6466
6467                 while (sd->child)
6468                         sd = sd->child;
6469
6470                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6471         }
6472
6473         /* Build the groups for the domains */
6474         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6475                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6476                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6477                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6478                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6479                                         goto error;
6480                         } else {
6481                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6482                                         goto error;
6483                         }
6484                 }
6485         }
6486
6487         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6488         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6489                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6490                         continue;
6491
6492                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6493                         claim_allocations(i, sd);
6494                         init_sched_groups_power(i, sd);
6495                 }
6496         }
6497
6498         /* Attach the domains */
6499         rcu_read_lock();
6500         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6501                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6502                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6503         }
6504         rcu_read_unlock();
6505
6506         ret = 0;
6507 error:
6508         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6509         return ret;
6510 }
6511
6512 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6513 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6514 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6515                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6516
6517 /*
6518  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6519  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6520  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6521  */
6522 static cpumask_var_t fallback_doms;
6523
6524 /*
6525  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6526  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6527  * or 0 if it stayed the same.
6528  */
6529 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6530 {
6531         return 0;
6532 }
6533
6534 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6535 {
6536         int i;
6537         cpumask_var_t *doms;
6538
6539         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6540         if (!doms)
6541                 return NULL;
6542         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6543                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6544                         free_sched_domains(doms, i);
6545                         return NULL;
6546                 }
6547         }
6548         return doms;
6549 }
6550
6551 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6552 {
6553         unsigned int i;
6554         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6555                 free_cpumask_var(doms[i]);
6556         kfree(doms);
6557 }
6558
6559 /*
6560  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6561  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6562  * exclude other special cases in the future.
6563  */
6564 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6565 {
6566         int err;
6567
6568         arch_update_cpu_topology();
6569         ndoms_cur = 1;
6570         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6571         if (!doms_cur)
6572                 doms_cur = &fallback_doms;
6573         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6574         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6575         register_sched_domain_sysctl();
6576
6577         return err;
6578 }
6579
6580 /*
6581  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6582  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6583  */
6584 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6585 {
6586         int i;
6587
6588         rcu_read_lock();
6589         for_each_cpu(i, cpu_map)
6590                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6591         rcu_read_unlock();
6592 }
6593
6594 /* handle null as "default" */
6595 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6596                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6597 {
6598         struct sched_domain_attr tmp;
6599
6600         /* fast path */
6601         if (!new && !cur)
6602                 return 1;
6603
6604         tmp = SD_ATTR_INIT;
6605         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6606                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6607                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6608 }
6609
6610 /*
6611  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6612  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6613  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6614  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6615  *
6616  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6617  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6618  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6619  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6620  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6621  * it as it is.
6622  *
6623  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6624  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6625  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6626  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6627  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6628  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6629  *
6630  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6631  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6632  * and it will not create the default domain.
6633  *
6634  * Call with hotplug lock held
6635  */
6636 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6637                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6638 {
6639         int i, j, n;
6640         int new_topology;
6641
6642         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6643
6644         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6645         unregister_sched_domain_sysctl();
6646
6647         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6648         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6649
6650         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6651
6652         /* Destroy deleted domains */
6653         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6654                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6655                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6656                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6657                                 goto match1;
6658                 }
6659                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6660                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6661 match1:
6662                 ;
6663         }
6664
6665         if (doms_new == NULL) {
6666                 ndoms_cur = 0;
6667                 doms_new = &fallback_doms;
6668                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6669                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6670         }
6671
6672         /* Build new domains */
6673         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6674                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6675                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6676                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6677                                 goto match2;
6678                 }
6679                 /* no match - add a new doms_new */
6680                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6681 match2:
6682                 ;
6683         }
6684
6685         /* Remember the new sched domains */
6686         if (doms_cur != &fallback_doms)
6687                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6688         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6689         doms_cur = doms_new;
6690         dattr_cur = dattr_new;
6691         ndoms_cur = ndoms_new;
6692
6693         register_sched_domain_sysctl();
6694
6695         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6696 }
6697
6698 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6699
6700 /*
6701  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6702  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6703  * around partition_sched_domains().
6704  *
6705  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6706  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6707  */
6708 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6709                              void *hcpu)
6710 {
6711         switch (action) {
6712         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6713         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6714
6715                 /*
6716                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6717                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6718                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6719                  * domain, ignoring cpusets.
6720                  */
6721                 num_cpus_frozen--;
6722                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6723                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6724                         break;
6725                 }
6726
6727                 /*
6728                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6729                  * restore the original sched domains by considering the
6730                  * cpuset configurations.
6731                  */
6732
6733         case CPU_ONLINE:
6734         case CPU_DOWN_FAILED:
6735                 cpuset_update_active_cpus(true);
6736                 break;
6737         default:
6738                 return NOTIFY_DONE;
6739         }
6740         return NOTIFY_OK;
6741 }
6742
6743 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6744                                void *hcpu)
6745 {
6746         switch (action) {
6747         case CPU_DOWN_PREPARE:
6748                 cpuset_update_active_cpus(false);
6749                 break;
6750         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6751                 num_cpus_frozen++;
6752                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6753                 break;
6754         default:
6755                 return NOTIFY_DONE;
6756         }
6757         return NOTIFY_OK;
6758 }
6759
6760 void __init sched_init_smp(void)
6761 {
6762         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6763
6764         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6765         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6766
6767         sched_init_numa();
6768
6769         get_online_cpus();
6770         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6771         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6772         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6773         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6774                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6775         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6776         put_online_cpus();
6777
6778         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6779         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6780         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6781
6782         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6783         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6784
6785         init_hrtick();
6786
6787         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6788         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6789                 BUG();
6790         sched_init_granularity();
6791         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6792
6793         init_sched_rt_class();
6794 }
6795 #else
6796 void __init sched_init_smp(void)
6797 {
6798         sched_init_granularity();
6799 }
6800 #endif /* CONFIG_SMP */
6801
6802 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6803
6804 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6805 {
6806         return in_lock_functions(addr) ||
6807                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6808                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6809 }
6810
6811 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6812 struct task_group root_task_group;
6813 LIST_HEAD(task_groups);
6814 #endif
6815
6816 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6817
6818 void __init sched_init(void)
6819 {
6820         int i, j;
6821         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6822
6823 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6824         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6825 #endif
6826 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6827         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6828 #endif
6829 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6830         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6831 #endif
6832         if (alloc_size) {
6833                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6834
6835 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6836                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6837                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6838
6839                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6840                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6841
6842 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6843 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6844                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6845                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6846
6847                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6848                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6849
6850 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6851 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6852                 for_each_possible_cpu(i) {
6853                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6854                         ptr += cpumask_size();
6855                 }
6856 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6857         }
6858
6859 #ifdef CONFIG_SMP
6860         init_defrootdomain();
6861 #endif
6862
6863         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6864                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6865
6866 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6867         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6868                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6869 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6870
6871 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6872         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6873         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6874         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6875         autogroup_init(&init_task);
6876
6877 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6878
6879 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6880         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6881         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6882         /* Too early, not expected to fail */
6883         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6884 #endif
6885         for_each_possible_cpu(i) {
6886                 struct rq *rq;
6887
6888                 rq = cpu_rq(i);
6889                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6890                 rq->nr_running = 0;
6891                 rq->calc_load_active = 0;
6892                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6893                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6894                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6895 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6896                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6897                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6898                 /*
6899                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6900                  *
6901                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6902                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6903                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6904                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6905                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6906                  * (se->load.weight).
6907                  *
6908                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6909                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6910                  * then A0's share of the cpu resource is:
6911                  *
6912                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6913                  *
6914                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6915                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6916                  */
6917                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6918                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6919 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6920
6921                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6922 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6923                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6924                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6925 #endif
6926
6927                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6928                         rq->cpu_load[j] = 0;
6929
6930                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6931
6932 #ifdef CONFIG_SMP
6933                 rq->sd = NULL;
6934                 rq->rd = NULL;
6935                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6936                 rq->post_schedule = 0;
6937                 rq->active_balance = 0;
6938                 rq->next_balance = jiffies;
6939                 rq->push_cpu = 0;
6940                 rq->cpu = i;
6941                 rq->online = 0;
6942                 rq->idle_stamp = 0;
6943                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6944
6945                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6946 #ifdef CONFIG_SCHED_NUMA
6947                 INIT_LIST_HEAD(&rq->offnode_tasks);
6948                 rq->onnode_running = 0;
6949                 rq->offnode_running = 0;
6950                 rq->offnode_weight = 0;
6951 #endif
6952
6953                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6954 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6955                 rq->nohz_flags = 0;
6956 #endif
6957 #endif
6958                 init_rq_hrtick(rq);
6959                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6960         }
6961
6962         set_load_weight(&init_task);
6963
6964 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6965         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6966 #endif
6967
6968 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6969         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6970 #endif
6971
6972         /*
6973          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6974          */
6975         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6976         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6977
6978         /*
6979          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6980          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6981          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6982          * when this runqueue becomes "idle".
6983          */
6984         init_idle(current, smp_processor_id());
6985
6986         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6987
6988         /*
6989          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6990          */
6991         current->sched_class = &fair_sched_class;
6992
6993 #ifdef CONFIG_SMP
6994         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6995         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6996         if (cpu_isolated_map == NULL)
6997                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6998         idle_thread_set_boot_cpu();
6999 #endif
7000         init_sched_fair_class();
7001
7002         scheduler_running = 1;
7003 }
7004
7005 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7006 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7007 {
7008         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7009
7010         return (nested == preempt_offset);
7011 }
7012
7013 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7014 {
7015         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7016
7017         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7018         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7019             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7020                 return;
7021         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7022                 return;
7023         prev_jiffy = jiffies;
7024
7025         printk(KERN_ERR
7026                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7027                         file, line);
7028         printk(KERN_ERR
7029                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7030                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7031                         current->pid, current->comm);
7032
7033         debug_show_held_locks(current);
7034         if (irqs_disabled())
7035                 print_irqtrace_events(current);
7036         dump_stack();
7037 }
7038 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7039 #endif
7040
7041 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7042 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7043 {
7044         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7045         int old_prio = p->prio;
7046         int on_rq;
7047
7048         on_rq = p->on_rq;
7049         if (on_rq)
7050                 dequeue_task(rq, p, 0);
7051         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7052         if (on_rq) {
7053                 enqueue_task(rq, p, 0);
7054                 resched_task(rq->curr);
7055         }
7056
7057         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7058 }
7059
7060 void normalize_rt_tasks(void)
7061 {
7062         struct task_struct *g, *p;
7063         unsigned long flags;
7064         struct rq *rq;
7065
7066         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7067         do_each_thread(g, p) {
7068                 /*
7069                  * Only normalize user tasks:
7070                  */
7071                 if (!p->mm)
7072                         continue;
7073
7074                 p->se.exec_start                = 0;
7075 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7076                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7077                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7078                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7079 #endif
7080
7081                 if (!rt_task(p)) {
7082                         /*
7083                          * Renice negative nice level userspace
7084                          * tasks back to 0:
7085                          */
7086                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7087                                 set_user_nice(p, 0);
7088                         continue;
7089                 }
7090
7091                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7092                 rq = __task_rq_lock(p);
7093
7094                 normalize_task(rq, p);
7095
7096                 __task_rq_unlock(rq);
7097                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7098         } while_each_thread(g, p);
7099
7100         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7101 }
7102
7103 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7104
7105 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7106 /*
7107  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7108  *
7109  * They can only be called when the whole system has been
7110  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7111  * activity can take place. Using them for anything else would
7112  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7113  * under any other configuration.
7114  */
7115
7116 /**
7117  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7118  * @cpu: the processor in question.
7119  *
7120  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7121  */
7122 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7123 {
7124         return cpu_curr(cpu);
7125 }
7126
7127 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7128
7129 #ifdef CONFIG_IA64
7130 /**
7131  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7132  * @cpu: the processor in question.
7133  * @p: the task pointer to set.
7134  *
7135  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7136  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7137  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7138  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7139  * and caller must save the original value of the current task (see
7140  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7141  * re-starting the system.
7142  *
7143  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7144  */
7145 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7146 {
7147         cpu_curr(cpu) = p;
7148 }
7149
7150 #endif
7151
7152 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7153 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7154 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7155
7156 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7157 {
7158         free_fair_sched_group(tg);
7159         free_rt_sched_group(tg);
7160         autogroup_free(tg);
7161         kfree(tg);
7162 }
7163
7164 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7165 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7166 {
7167         struct task_group *tg;
7168         unsigned long flags;
7169
7170         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7171         if (!tg)
7172                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7173
7174         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7175                 goto err;
7176
7177         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7178                 goto err;
7179
7180         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7181         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7182
7183         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7184
7185         tg->parent = parent;
7186         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7187         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7188         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7189
7190         return tg;
7191
7192 err:
7193         free_sched_group(tg);
7194         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7195 }
7196
7197 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7198 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7199 {
7200         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7201         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7202 }
7203
7204 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7205 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7206 {
7207         unsigned long flags;
7208         int i;
7209
7210         /* end participation in shares distribution */
7211         for_each_possible_cpu(i)
7212                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7213
7214         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7215         list_del_rcu(&tg->list);
7216         list_del_rcu(&tg->siblings);
7217         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7218
7219         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7220         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7221 }
7222
7223 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7224  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7225  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7226  *      reflect its new group.
7227  */
7228 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7229 {
7230         struct task_group *tg;
7231         int on_rq, running;
7232         unsigned long flags;
7233         struct rq *rq;
7234
7235         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7236
7237         running = task_current(rq, tsk);
7238         on_rq = tsk->on_rq;
7239
7240         if (on_rq)
7241                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7242         if (unlikely(running))
7243                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7244
7245         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7246                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7247                           struct task_group, css);
7248         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7249         tsk->sched_task_group = tg;
7250
7251 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7252         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7253                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7254         else
7255 #endif
7256                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7257
7258         if (unlikely(running))
7259                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7260         if (on_rq)
7261                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7262
7263         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7264 }
7265 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7266
7267 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7268 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7269 {
7270         if (runtime == RUNTIME_INF)
7271                 return 1ULL << 20;
7272
7273         return div64_u64(runtime << 20, period);
7274 }
7275 #endif
7276
7277 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7278 /*
7279  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7280  */
7281 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7282
7283 /* Must be called with tasklist_lock held */
7284 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7285 {
7286         struct task_struct *g, *p;
7287
7288         do_each_thread(g, p) {
7289                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7290                         return 1;
7291         } while_each_thread(g, p);
7292
7293         return 0;
7294 }
7295
7296 struct rt_schedulable_data {
7297         struct task_group *tg;
7298         u64 rt_period;
7299         u64 rt_runtime;
7300 };
7301
7302 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7303 {
7304         struct rt_schedulable_data *d = data;
7305         struct task_group *child;
7306         unsigned long total, sum = 0;
7307         u64 period, runtime;
7308
7309         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7310         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7311
7312         if (tg == d->tg) {
7313                 period = d->rt_period;
7314                 runtime = d->rt_runtime;
7315         }
7316
7317         /*
7318          * Cannot have more runtime than the period.
7319          */
7320         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7321                 return -EINVAL;
7322
7323         /*
7324          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7325          */
7326         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7327                 return -EBUSY;
7328
7329         total = to_ratio(period, runtime);
7330
7331         /*
7332          * Nobody can have more than the global setting allows.
7333          */
7334         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7335                 return -EINVAL;
7336
7337         /*
7338          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7339          */
7340         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7341                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7342                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7343
7344                 if (child == d->tg) {
7345                         period = d->rt_period;
7346                         runtime = d->rt_runtime;
7347                 }
7348
7349                 sum += to_ratio(period, runtime);
7350         }
7351
7352         if (sum > total)
7353                 return -EINVAL;
7354
7355         return 0;
7356 }
7357
7358 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7359 {
7360         int ret;
7361
7362         struct rt_schedulable_data data = {
7363                 .tg = tg,
7364                 .rt_period = period,
7365                 .rt_runtime = runtime,
7366         };
7367
7368         rcu_read_lock();
7369         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7370         rcu_read_unlock();
7371
7372         return ret;
7373 }
7374
7375 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7376                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7377 {
7378         int i, err = 0;
7379
7380         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7381         read_lock(&tasklist_lock);
7382         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7383         if (err)
7384                 goto unlock;
7385
7386         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7387         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7388         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7389
7390         for_each_possible_cpu(i) {
7391                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7392
7393                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7394                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7395                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7396         }
7397         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7398 unlock:
7399         read_unlock(&tasklist_lock);
7400         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7401
7402         return err;
7403 }
7404
7405 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7406 {
7407         u64 rt_runtime, rt_period;
7408
7409         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7410         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7411         if (rt_runtime_us < 0)
7412                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7413
7414         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7415 }
7416
7417 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7418 {
7419         u64 rt_runtime_us;
7420
7421         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7422                 return -1;
7423
7424         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7425         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7426         return rt_runtime_us;
7427 }
7428
7429 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7430 {
7431         u64 rt_runtime, rt_period;
7432
7433         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7434         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7435
7436         if (rt_period == 0)
7437                 return -EINVAL;
7438
7439         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7440 }
7441
7442 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7443 {
7444         u64 rt_period_us;
7445
7446         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7447         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7448         return rt_period_us;
7449 }
7450
7451 static int sched_rt_global_constraints(void)
7452 {
7453         u64 runtime, period;
7454         int ret = 0;
7455
7456         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7457                 return -EINVAL;
7458
7459         runtime = global_rt_runtime();
7460         period = global_rt_period();
7461
7462         /*
7463          * Sanity check on the sysctl variables.
7464          */
7465         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7466                 return -EINVAL;
7467
7468         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7469         read_lock(&tasklist_lock);
7470         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7471         read_unlock(&tasklist_lock);
7472         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7473
7474         return ret;
7475 }
7476
7477 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7478 {
7479         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7480         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7481                 return 0;
7482
7483         return 1;
7484 }
7485
7486 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7487 static int sched_rt_global_constraints(void)
7488 {
7489         unsigned long flags;
7490         int i;
7491
7492         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7493                 return -EINVAL;
7494
7495         /*
7496          * There's always some RT tasks in the root group
7497          * -- migration, kstopmachine etc..
7498          */
7499         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7500                 return -EBUSY;
7501
7502         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7503         for_each_possible_cpu(i) {
7504                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7505
7506                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7507                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7508                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7509         }
7510         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7511
7512         return 0;
7513 }
7514 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7515
7516 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7517                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7518                 loff_t *ppos)
7519 {
7520         int ret;
7521         int old_period, old_runtime;
7522         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7523
7524         mutex_lock(&mutex);
7525         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7526         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7527
7528         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7529
7530         if (!ret && write) {
7531                 ret = sched_rt_global_constraints();
7532                 if (ret) {
7533                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7534                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7535                 } else {
7536                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7537                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7538                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7539                 }
7540         }
7541         mutex_unlock(&mutex);
7542
7543         return ret;
7544 }
7545
7546 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7547
7548 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7549 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7550 {
7551         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7552                             struct task_group, css);
7553 }
7554
7555 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_create(struct cgroup *cgrp)
7556 {
7557         struct task_group *tg, *parent;
7558
7559         if (!cgrp->parent) {
7560                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7561                 return &root_task_group.css;
7562         }
7563
7564         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7565         tg = sched_create_group(parent);
7566         if (IS_ERR(tg))
7567                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7568
7569         return &tg->css;
7570 }
7571
7572 static void cpu_cgroup_destroy(struct cgroup *cgrp)
7573 {
7574         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7575
7576         sched_destroy_group(tg);
7577 }
7578
7579 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7580                                  struct cgroup_taskset *tset)
7581 {
7582         struct task_struct *task;
7583
7584         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7585 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7586                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7587                         return -EINVAL;
7588 #else
7589                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7590                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7591                         return -EINVAL;
7592 #endif
7593         }
7594         return 0;
7595 }
7596
7597 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7598                               struct cgroup_taskset *tset)
7599 {
7600         struct task_struct *task;
7601
7602         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7603                 sched_move_task(task);
7604 }
7605
7606 static void
7607 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7608                 struct task_struct *task)
7609 {
7610         /*
7611          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7612          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7613          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7614          */
7615         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7616                 return;
7617
7618         sched_move_task(task);
7619 }
7620
7621 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7622 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7623                                 u64 shareval)
7624 {
7625         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7626 }
7627
7628 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7629 {
7630         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7631
7632         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7633 }
7634
7635 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7636 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7637
7638 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7639 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7640
7641 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7642
7643 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7644 {
7645         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7646         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7647
7648         if (tg == &root_task_group)
7649                 return -EINVAL;
7650
7651         /*
7652          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7653          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7654          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7655          */
7656         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7657                 return -EINVAL;
7658
7659         /*
7660          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7661          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7662          * feasibility.
7663          */
7664         if (period > max_cfs_quota_period)
7665                 return -EINVAL;
7666
7667         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7668         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7669         if (ret)
7670                 goto out_unlock;
7671
7672         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7673         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7674         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7675         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7676         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7677         cfs_b->quota = quota;
7678
7679         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7680         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7681         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7682                 /* force a reprogram */
7683                 cfs_b->timer_active = 0;
7684                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7685         }
7686         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7687
7688         for_each_possible_cpu(i) {
7689                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7690                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7691
7692                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7693                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7694                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7695
7696                 if (cfs_rq->throttled)
7697                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7698                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7699         }
7700 out_unlock:
7701         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7702
7703         return ret;
7704 }
7705
7706 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7707 {
7708         u64 quota, period;
7709
7710         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7711         if (cfs_quota_us < 0)
7712                 quota = RUNTIME_INF;
7713         else
7714                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7715
7716         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7717 }
7718
7719 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7720 {
7721         u64 quota_us;
7722
7723         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7724                 return -1;
7725
7726         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7727         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7728
7729         return quota_us;
7730 }
7731
7732 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7733 {
7734         u64 quota, period;
7735
7736         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7737         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7738
7739         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7740 }
7741
7742 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7743 {
7744         u64 cfs_period_us;
7745
7746         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7747         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7748
7749         return cfs_period_us;
7750 }
7751
7752 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7753 {
7754         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7755 }
7756
7757 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7758                                 s64 cfs_quota_us)
7759 {
7760         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7761 }
7762
7763 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7764 {
7765         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7766 }
7767
7768 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7769                                 u64 cfs_period_us)
7770 {
7771         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7772 }
7773
7774 struct cfs_schedulable_data {
7775         struct task_group *tg;
7776         u64 period, quota;
7777 };
7778
7779 /*
7780  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7781  * note: units are usecs
7782  */
7783 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7784                                struct cfs_schedulable_data *d)
7785 {
7786         u64 quota, period;
7787
7788         if (tg == d->tg) {
7789                 period = d->period;
7790                 quota = d->quota;
7791         } else {
7792                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7793                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7794         }
7795
7796         /* note: these should typically be equivalent */
7797         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7798                 return RUNTIME_INF;
7799
7800         return to_ratio(period, quota);
7801 }
7802
7803 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7804 {
7805         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7806         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7807         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7808
7809         if (!tg->parent) {
7810                 quota = RUNTIME_INF;
7811         } else {
7812                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7813
7814                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7815                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7816
7817                 /*
7818                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7819                  * limit is set
7820                  */
7821                 if (quota == RUNTIME_INF)
7822                         quota = parent_quota;
7823                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7824                         return -EINVAL;
7825         }
7826         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7827
7828         return 0;
7829 }
7830
7831 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7832 {
7833         int ret;
7834         struct cfs_schedulable_data data = {
7835                 .tg = tg,
7836                 .period = period,
7837                 .quota = quota,
7838         };
7839
7840         if (quota != RUNTIME_INF) {
7841                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7842                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7843         }
7844
7845         rcu_read_lock();
7846         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7847         rcu_read_unlock();
7848
7849         return ret;
7850 }
7851
7852 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7853                 struct cgroup_map_cb *cb)
7854 {
7855         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7856         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7857
7858         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7859         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7860         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7861
7862         return 0;
7863 }
7864 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7865 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7866
7867 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7868 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7869                                 s64 val)
7870 {
7871         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7872 }
7873
7874 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7875 {
7876         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7877 }
7878
7879 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7880                 u64 rt_period_us)
7881 {
7882         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7883 }
7884
7885 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7886 {
7887         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7888 }
7889 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7890
7891 static struct cftype cpu_files[] = {
7892 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7893         {
7894                 .name = "shares",
7895                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7896                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7897         },
7898 #endif
7899 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7900         {
7901                 .name = "cfs_quota_us",
7902                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7903                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7904         },
7905         {
7906                 .name = "cfs_period_us",
7907                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7908                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7909         },
7910         {
7911                 .name = "stat",
7912                 .read_map = cpu_stats_show,
7913         },
7914 #endif
7915 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7916         {
7917                 .name = "rt_runtime_us",
7918                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7919                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7920         },
7921         {
7922                 .name = "rt_period_us",
7923                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7924                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7925         },
7926 #endif
7927         { }     /* terminate */
7928 };
7929
7930 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7931         .name           = "cpu",
7932         .create         = cpu_cgroup_create,
7933         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7934         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7935         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7936         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7937         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7938         .base_cftypes   = cpu_files,
7939         .early_init     = 1,
7940 };
7941
7942 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7943
7944 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7945
7946 /*
7947  * CPU accounting code for task groups.
7948  *
7949  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7950  * (balbir@in.ibm.com).
7951  */
7952
7953 struct cpuacct root_cpuacct;
7954
7955 /* create a new cpu accounting group */
7956 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(struct cgroup *cgrp)
7957 {
7958         struct cpuacct *ca;
7959
7960         if (!cgrp->parent)
7961                 return &root_cpuacct.css;
7962
7963         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7964         if (!ca)
7965                 goto out;
7966
7967         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7968         if (!ca->cpuusage)
7969                 goto out_free_ca;
7970
7971         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
7972         if (!ca->cpustat)
7973                 goto out_free_cpuusage;
7974
7975         return &ca->css;
7976
7977 out_free_cpuusage:
7978         free_percpu(ca->cpuusage);
7979 out_free_ca:
7980         kfree(ca);
7981 out:
7982         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7983 }
7984
7985 /* destroy an existing cpu accounting group */
7986 static void cpuacct_destroy(struct cgroup *cgrp)
7987 {
7988         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7989
7990         free_percpu(ca->cpustat);
7991         free_percpu(ca->cpuusage);
7992         kfree(ca);
7993 }
7994
7995 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
7996 {
7997         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7998         u64 data;
7999
8000 #ifndef CONFIG_64BIT
8001         /*
8002          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8003          */
8004         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8005         data = *cpuusage;
8006         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8007 #else
8008         data = *cpuusage;
8009 #endif
8010
8011         return data;
8012 }
8013
8014 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8015 {
8016         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8017
8018 #ifndef CONFIG_64BIT
8019         /*
8020          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8021          */
8022         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8023         *cpuusage = val;
8024         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8025 #else
8026         *cpuusage = val;
8027 #endif
8028 }
8029
8030 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8031 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8032 {
8033         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8034         u64 totalcpuusage = 0;
8035         int i;
8036
8037         for_each_present_cpu(i)
8038                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8039
8040         return totalcpuusage;
8041 }
8042
8043 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8044                                                                 u64 reset)
8045 {
8046         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8047         int err = 0;
8048         int i;
8049
8050         if (reset) {
8051                 err = -EINVAL;
8052                 goto out;
8053         }
8054
8055         for_each_present_cpu(i)
8056                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8057
8058 out:
8059         return err;
8060 }
8061
8062 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8063                                    struct seq_file *m)
8064 {
8065         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8066         u64 percpu;
8067         int i;
8068
8069         for_each_present_cpu(i) {
8070                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8071                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8072         }
8073         seq_printf(m, "\n");
8074         return 0;
8075 }
8076
8077 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8078         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8079         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8080 };
8081
8082 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8083                               struct cgroup_map_cb *cb)
8084 {
8085         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8086         int cpu;
8087         s64 val = 0;
8088
8089         for_each_online_cpu(cpu) {
8090                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8091                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8092                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8093         }
8094         val = cputime64_to_clock_t(val);
8095         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8096
8097         val = 0;
8098         for_each_online_cpu(cpu) {
8099                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8100                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8101                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8102                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8103         }
8104
8105         val = cputime64_to_clock_t(val);
8106         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8107
8108         return 0;
8109 }
8110
8111 static struct cftype files[] = {
8112         {
8113                 .name = "usage",
8114                 .read_u64 = cpuusage_read,
8115                 .write_u64 = cpuusage_write,
8116         },
8117         {
8118                 .name = "usage_percpu",
8119                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8120         },
8121         {
8122                 .name = "stat",
8123                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8124         },
8125         { }     /* terminate */
8126 };
8127
8128 /*
8129  * charge this task's execution time to its accounting group.
8130  *
8131  * called with rq->lock held.
8132  */
8133 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8134 {
8135         struct cpuacct *ca;
8136         int cpu;
8137
8138         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8139                 return;
8140
8141         cpu = task_cpu(tsk);
8142
8143         rcu_read_lock();
8144
8145         ca = task_ca(tsk);
8146
8147         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8148                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8149                 *cpuusage += cputime;
8150         }
8151
8152         rcu_read_unlock();
8153 }
8154
8155 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8156         .name = "cpuacct",
8157         .create = cpuacct_create,
8158         .destroy = cpuacct_destroy,
8159         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8160         .base_cftypes = files,
8161 };
8162 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
8163
8164 void dump_cpu_task(int cpu)
8165 {
8166         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8167         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8168 }